Какой поток напряженности проходит через боковую поверхность куба, внутри которого находятся заряды q1 = 15 нКл

Sonechka

13

Для решения данной задачи, мы можем воспользоваться законом Гаусса, который позволяет найти поток электрического поля через замкнутую поверхность.

В нашем случае, замкнутой поверхностью будет являться боковая поверхность куба. Мы знаем, что заряды распределены внутри куба, и нам нужно найти поток напряженности электрического поля, проходящий через эту поверхность.

Закон Гаусса гласит, что поток электрического поля через замкнутую поверхность равен сумме зарядов, заключенных внутри этой поверхности, деленной на электрическую постоянную \(\varepsilon_0\).

Формула для потока электрического поля через поверхность выглядит следующим образом:

\[
\Phi = \frac{{Q_{\text{внутр}}}}{{\varepsilon_0}}
\]

Где \(\Phi\) - поток электрического поля, \(Q_{\text{внутр}}\) - сумма зарядов, заключенных внутри поверхности, \(\varepsilon_0\) - электрическая постоянная, которая равна \(8.85 \times 10^{-12}\, \text{Ф/м}\).

Для нахождения потока напряженности электрического поля через боковую поверхность куба, мы должны сначала найти сумму зарядов, заключенных внутри куба.

Сумма зарядов, заключенных внутри куба, будет равна сумме модулей зарядов, так как заряды имеют разные знаки:

\[
Q_{\text{внутр}} = |q_1| + |q_2| + |q_3|
\]

Подставляя данное значение в формулу для потока электрического поля, получаем следующее:

\[
\Phi = \frac{{|q_1| + |q_2| + |q_3|}}{{\varepsilon_0}}
\]

Подставляя значения зарядов в нанокулонах и значение электрической постоянной, получаем:

\[
\Phi = \frac{{|15 \times 10^{-9}| + |-25 \times 10^{-9}| + |1 \times 10^{-9}|}}{{8.85 \times 10^{-12}}}
\]

Вычисляя данное выражение, получаем:

\[
\Phi \approx 339.33\, \text{Ф}
\]

Таким образом, поток напряженности электрического поля через боковую поверхность куба равен примерно 339.33 Фарада.