Question

Определите потенциальную энергию системы двох точковых зарядов 100нкл и 10нкл, которые находятся на расстоянии 10 см Визначити потенціальну енергію системи двох точкових зарядів 100 нКл і 10 нКл, що знаходяться на відстані 10 см Помогите, с объяснениями, пожалуйста

Answer 1

q1=100*10^-9 Кл   q2=10*10^-9 Кл    r=0.1 м    W12=?

===

Потенциальная энергия двух взаимодействующих зарядов q1 и q2 равна:

W12=k*q1*q2/r=9*10^9*100*10^-9*10*10^-9/0.1=9*10^-5 Дж  (90 мкДж)

=====================================

Answer 2

Для определения потенциальной энергии системы двух точечных зарядов мы можем использовать закон Кулона, который описывает взаимодействие между электрическими зарядами. Формула для потенциальной энергии двух точечных зарядов выглядит следующим образом:

$U = \dfrac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r},$

где: $U$ - потенциальная энергия, $k$ - постоянная Кулона ($k \approx 8.99 \times 10^9 \, \text{Н м}^2/\text{Кл}^2$), $q_1$ и $q_2$ - величины зарядов, $r$ - расстояние между зарядами.

В вашем случае $q_1 = 100$ нКл и $q_2 = 10$ нКл, а расстояние $r = 10$ см (что равно 0.1 м).

Теперь подставим известные значения в формулу:

$U = \dfrac{8.99 \times 10^9 \, \text{Н м}^2/\text{Кл}^2 \cdot |100 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \cdot 10 \times 10^{-9} \, \text{Кл}|}{0.1 \, \text{м}}.$

Выполним расчёты:

$U = \dfrac{8.99 \times 10^9 \, \text{Н м}^2/\text{Кл}^2 \cdot 1 \times 10^{-6} \, \text{Кл}^2}{0.1 \, \text{м}}.$

$U = 8.99 \times 10^3 \, \text{Н} \cdot \text{м} = 8.99 \, \text{кДж}$

Таким образом, потенциальная энергия системы двух точечных зарядов составляет 8.99 килоджоулей (кДж). Это значение представляет собой работу, которую нужно будет потратить на перемещение зарядов на бесконечное расстояние друг от друга.