На каком расстоянии и в какой точке от зарядов q и -2q потенциал электростатического поля равен нулю вдоль соединяющей

  • 5
На каком расстоянии и в какой точке от зарядов q и -2q потенциал электростатического поля равен нулю вдоль соединяющей их линии?
Александра
33
Чтобы определить точку на соединяющей линии, где потенциал электростатического поля равен нулю, мы можем использовать формулу для потенциала электростатического поля. Потенциал в данной точке будет равен сумме потенциалов создаваемых каждым зарядом.

Потенциал V в точке от заряда q можно выразить следующей формулой:

V=14πϵ0qr

где ϵ0 - это электрическая постоянная, q - заряд, а r - расстояние до заряда q.

Также потенциал в данной точке от заряда 2q будет:

V"=14πϵ02qdr

где d - общее расстояние между зарядами, r - расстояние до заряда q.

Мы ищем точку, где сумма этих двух потенциалов равна нулю:

V+V"=0

Подставим значения потенциалов в это уравнение и решим его относительно r:

14πϵ0qr+14πϵ02qdr=0

Мы можем упростить это уравнение:

qr2qdr=0

Теперь решим это уравнение:

q(dr)=2qr
dr=2r
d=3r

Таким образом, мы получаем, что расстояние от зарядов q и 2q, где потенциал электростатического поля равен нулю на соединяющей их линии, равно трём радиусам расстояния от заряда q до этой точки.