Какую силу испытывает диполь с электрическим моментом р = 10-10 Кл•м, находящийся в вакууме на расстоянии х = 50

Ледяная_Сказка

20

Хорошо, давайте рассмотрим данную задачу поэтапно.

Сила взаимодействия между точечным зарядом и диполем может быть определена с помощью формулы для электростатической силы между зарядами. Эта формула имеет вид:

\[
F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}
\]

где \( F \) - сила взаимодействия, \( k \) - постоянная Кулона (\( k = 8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \)), \( q_1 \) и \( q_2 \) - значения зарядов, а \( r \) - расстояние между зарядами.

Для данной задачи имеем:

\( q_1 = 1.5 \times 10^{-4} \, \text{Кл} \) - заряд точечного заряда,
\( q_2 = p = 10^{-10} \, \text{Кл} \cdot \text{м} \) - электрический момент диполя,
\( r = 0.5 \, \text{м} \) - расстояние между точечным зарядом и диполем.

Подставим известные величины в формулу и рассчитаем силу взаимодействия:

\[
F = \frac{{8.99 \times 10^9 \cdot |1.5 \times 10^{-4} \cdot 10^{-10}|}}{{(0.5)^2}}
\]

\[
F = \frac{{8.99 \times 10^9 \cdot 1.5 \times 10^{-4} \cdot 10^{-10}}}{{0.25}}
\]

Выполняя несложные арифметические вычисления, получим:

\[
F = \frac{{8.99 \times 1.5 \times 10^{-4} \times 10^{-10}}}{{0.25}}
\]

\[
F = \frac{{13.485 \times 10^{-14}}}{{0.25}}
\]

\[
F = 53.94 \times 10^{-14} \, \text{Н}
\]

Таким образом, сила взаимодействия между диполем с электрическим моментом \( p = 10^{-10} \, \text{Кл} \cdot \text{м} \) и точечным зарядом \( q = 1.5 \times 10^{-4} \, \text{Кл} \) на расстоянии \( r = 0.5 \, \text{м} \) вдоль направления силовой линии составляет \( 53.94 \times 10^{-14} \, \text{Н} \).

Важно отметить, что данная формула справедлива только для случая, когда расстояние между зарядами в диполе является значительно меньшим, чем расстояние между диполем и точечным зарядом. Если это условие не выполняется, то следует использовать более сложные формулы для расчета силы взаимодействия.