На какую силу действует электростатическое поле на заряд в 2 нКл, расположенный в точке, отстоящей на 15 см от каждого

Son

64

Спасибо за ваш вопрос! Для решения этой задачи мы будем использовать закон Кулона, который гласит, что сила \( F \), действующая между двумя точечными зарядами, пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

При одноименной полярности зарядов сила будет отталкивающей. Формула для вычисления силы будет выглядеть следующим образом:

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

где \( F \) - сила, действующая между зарядами,
\( k \) - постоянная Кулона (\( k \approx 9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \)),
\( q_1 \) и \( q_2 \) - заряды двух точечных зарядов,
\( r \) - расстояние между зарядами.

Теперь, подставим данные из задачи в формулу:

\( q_1 = 2 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \) - заряд в точке
\( q_2 = 25 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \) - заряды, расположенные на расстоянии 15 см от точки
\( r = 0.15 \, \text{м} \) - расстояние между зарядами

Подставив значения в формулу, получим:

\[ F = \frac{{9 \times 10^9 \times 2 \times 10^{-9} \times 25 \times 10^{-9}}}{{(0.15)^2}} \]

Рассчитаем это выражение:

\[ F = \frac{{9 \times 2 \times 25}}{{0.15^2}} \times 10^9 \times 10^{-9} \, \text{Н} \]

\[ F = \frac{{450}}{{0.0225}} \times 10^9 \, \text{Н} \]

\[ F \approx 20 \times 10^9 \, \text{Н} \]

Таким образом, при одноименной полярности зарядов сила электростатического поля, действующая на заряд в 2 нКл, составляет примерно 20 миллиардов ньютон.

Теперь рассмотрим случай, когда заряды имеют разную полярность. В этом случае сила будет притягивающей. По модулю она будет такой же, как и в предыдущем случае, но будет направлена в обратную сторону.

Таким образом, сила притяжения, действующая на заряд в 2 нКл при разной полярности зарядов, также будет составлять примерно 20 миллиардов ньютон, но направлена в противоположную сторону.

Надеюсь, это решение было понятным и полезным для вас! Если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать. Я всегда готов помочь!