Question

В вершинах квадрата со стороной 30 см. находятся точечные заряды: q1 = q3 = 1 нКл, q2 = -1 нКл. Найти напряженность электрического поля в центре квадрата. Рисунок + решение.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

В приложении

Answer 2

Для решения данной задачи, нужно вычислить векторные силы, создаваемые зарядами в вершинах квадрата, и затем сложить эти силы для получения итоговой напряженности электрического поля в центре квадрата.

Допустим, вершины квадрата расположены таким образом:

mathematicaCopy code
 q1 (+)       q2 (-)
   O ------------- O
   |               |
   |               |
   |               |
   O ------------- O
 q3 (+)

где (+) обозначает положительный заряд, а (-) обозначает отрицательный заряд.

Шаг 1: Найдем векторные силы, создаваемые зарядами q1, q2 и q3 в центре квадрата.

Сила между двумя точечными зарядами определяется законом Кулона:

F = k * |q1 * q2| / r^2

где k - постоянная Кулона, приближенное значение которой равно 8.99 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2, q1 и q2 - величины зарядов, а r - расстояние между зарядами.

Так как q1 = q3 = 1 нКл и q2 = -1 нКл, мы можем рассчитать силу между ними, которая действует на центр квадрата:

F1 = k * |q1 * q2| / r^2 = 8.99 * 10^9 * |1 * (-1)| / (30 / √2)^2 = 8.99 * 10^9 * 1 / (30 / √2)^2 ≈ 5.24 * 10^6 Н

Заметим, что векторная сила F1, создаваемая зарядами q1 и q2, будет направлена вдоль диагонали квадрата, проходящей через центр.

Сила, создаваемая зарядом q3 на центр квадрата, будет иметь такое же значение и противоположное направление:

F3 = -5.24 * 10^6 Н

Шаг 2: Найдем итоговую напряженность электрического поля в центре квадрата.

Электрическая напряженность E создается зарядом q как E = F / q, где F - векторная сила, а q - величина заряда.

Таким образом, итоговая напряженность электрического поля в центре квадрата будет равна сумме векторных сил, создаваемых зарядами q1, q2 и q3:

E_total = (F1 + F3) / q_total = (5.24 * 10^6 - 5.24 * 10^6) / (1 + 1) = 0 Н/Кл

Ответ: В центре квадрата напряженность электрического поля равна нулю, так как векторные силы, создаваемые положительными и отрицательными зарядами, компенсируют друг друга.