Создайте график, который демонстрирует изменение напряженности электростатического поля в зависимости от расстояния

Sumasshedshiy_Reyndzher

42

Для создания графика, отображающего изменение напряженности электростатического поля в зависимости от расстояния до центра системы, мы можем воспользоваться формулой для расчета напряженности электростатического поля на заданном расстоянии от точечного заряда.

Напряженность электростатического поля \( E \) определяется следующей формулой:

\[ E = \frac{{k \cdot Q}}{{r^2}} \]

где:
\( E \) - напряженность электростатического поля,
\( k \) - постоянная электростатического поля (\( 9 \times 10^9 \, \text{{Н}} \cdot \text{{м}}^2/\text{{Кл}}^2 \)),
\( Q \) - заряд точечного заряда (\( 2 \times 10^{-9} \, \text{{Кл}} \)),
\( r \) - расстояние от точки до центра системы.

Для создания графика нам понадобятся значения напряженности электростатического поля на нескольких расстояниях от центра системы. Давайте возьмем несколько расстояний и рассчитаем соответствующие значения напряженности.

1. Расстояние \( r_1 = 5 \, \text{{см}} \):
Подставляем значение \( r_1 \) в формулу и рассчитываем:
\[ E_1 = \frac{{(9 \times 10^9 \, \text{{Н}} \cdot \text{{м}}^2/\text{{Кл}}^2) \times (2 \times 10^{-9} \, \text{{Кл}})}}{{(0.05 \, \text{{м}})^2}} \]
Выполняем вычисления:
\[ E_1 = 7.2 \times 10^6 \, \text{{Н/Кл}} \]

2. Расстояние \( r_2 = 7 \, \text{{см}} \):
Подставляем значение \( r_2 \) в формулу и рассчитываем:
\[ E_2 = \frac{{(9 \times 10^9 \, \text{{Н}} \cdot \text{{м}}^2/\text{{Кл}}^2) \times (2 \times 10^{-9} \, \text{{Кл}})}}{{(0.07 \, \text{{м}})^2}} \]
Выполняем вычисления:
\[ E_2 = 3.06 \times 10^6 \, \text{{Н/Кл}} \]

3. Расстояние \( r_3 = 9 \, \text{{см}} \):
Подставляем значение \( r_3 \) в формулу и рассчитываем:
\[ E_3 = \frac{{(9 \times 10^9 \, \text{{Н}} \cdot \text{{м}}^2/\text{{Кл}}^2) \times (2 \times 10^{-9} \, \text{{Кл}})}}{{(0.09 \, \text{{м}})^2}} \]
Выполняем вычисления:
\[ E_3 = 2 \times 10^6 \, \text{{Н/Кл}} \]

Теперь, имея значения напряженности для нескольких расстояний, мы можем построить график. По оси абсцисс отложим значение расстояния \( r \), а по оси ординат отложим соответствующие значения напряженности \( E \) для каждого расстояния.

График изменения напряженности электростатического поля в зависимости от расстояния будет выглядеть следующим образом:

\[
\begin{array}{|c|c|}
\hline
r(\text{{м}}) & E(\text{{Н/Кл}}) \\
\hline
0.05 & 7.2 \times 10^6 \\
0.07 & 3.06 \times 10^6 \\
0.09 & 2 \times 10^6 \\
\hline
\end{array}
\]

Этот график демонстрирует, как напряженность электростатического поля изменяется с увеличением расстояния от центра системы. Как видно из графика, с увеличением расстояния от точечного заряда напряженность электростатического поля уменьшается.