Question

У певній точці поля на заряд 2 нКл діє сила 0,4 мкН. Знайти напруженість поля в цій точці.

Answer 1

Відповідь:

E = 200 B/м

Пояснення:

Е=F/q = 0,4 мкН / 2 нКл = 0.4*10^-6 H / 2*10^-9 Кл = 0,2*10^3 В/м = 200 В/м

Answer 2

Напруженість електричного поля (позначається як E) в точці поряд зі зарядом можна знайти за допомогою закону Кулона, який говорить, що сила, діюча між двома точковими зарядами, пропорційна величині зарядів та обернено пропорційна квадрату відстані між ними.

Закон Кулона можна записати таким чином:

F = k * (q1 * q2) / r^2

де: F - сила між двома зарядами, k - електростатична стала, приблизно 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл², q1, q2 - величини зарядів (у Кулонах), r - відстань між зарядами (у метрах).

У вашому випадку, ми маємо один заряд q1 = 2 нКл (нанокулон), та силу F = 0,4 мкН (мікроньютон).

Перейдемо до СІ одиниць:

1 нКл = 1 * 10^(-9) Кл, 1 мкН = 1 * 10^(-6) Н.

Підставимо відомі значення до закону Кулона:

0,4 * 10^(-6) Н = (8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²) * (2 * 10^(-9) Кл * q2) / r^2.

Зауважимо, що q2 - це невідомий заряд, який діє на заряд q1 у відповідній точці. Але нас цікавить не сам заряд, а напруженість електричного поля (E), яка визначається так:

E = F / q1.

Тому ми можемо переписати попереднє рівняння так:

0,4 * 10^(-6) Н = (8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²) * (2 * 10^(-9) Кл * q2) / r^2 * 2 * 10^(-9) Кл.

Скасуємо зайві одиниці та перегрупуємо рівняння для знаходження напруженості поля:

E = 0,4 * 10^(-6) Н / (8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²) * (2 * 10^(-9) Кл) / r^2.

E = (0,4 * 10^(-6) Н * 1 * 10^(-9) Кл) / (8.99 * 10^9 Н·м²/Кл² * r^2).

E = 4 * 10^(-15) Н·м²/Кл / r^2.

Отже, напруженість поля (E) в цій точці заряду 2 нКл дорівнює 4 * 10^(-15) Н·м²/Кл, поділеному на квадрат відстані (r) до заряду у метрах.