Question

два однакових різнойменних заряди 20 та -20 нКл розташовані на відстані 20 см один від одного.Знайдіть напруженість електричного поля в точці рівновіддаленої від кожного з зарядів на 15 см.

Answer 1

********************************

Answer 2

Для знаходження напруженості електричного поля (Е) в точці, рівновіддаленій від кожного заряду, можемо скористатися законом Кулона. Закон Кулона визначає величину електричної сили між двома точковими зарядами і формулюється так:

$F = \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r^2}$

де: F - електрична сила між зарядами, k - електрична стала Кулона (приблизно 8.99 * 10^9 N m²/C²), $q_1$ та $q_2$ - величини зарядів, r - відстань між зарядами.

Тепер ми можемо знайти напруженість електричного поля (Е), яка є векторною величиною, в точці між двома зарядами. Векторна напруженість електричного поля визначається за допомогою формули:

$E = \frac{F}{q}$

де: Е - напруженість електричного поля, F - електрична сила між зарядами, q - величина тестового заряду (припустимо, що ми використовуємо заряд 1 Кл).

Спростимо формулу для напруженості електричного поля, використовуючи вираз для електричної сили:

$E = \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{q \cdot r^2}$

Замінимо величини:

$k$ (електрична стала Кулона) = 8.99 * 10^9 N m²/C², $q_1$ (перший заряд) = 20 нКл = 20 * 10^(-9) Кл, $q_2$ (другий заряд) = -20 нКл = -20 * 10^(-9) Кл, $q$ (тестовий заряд) = 1 Кл (ми використовуємо 1 Кл, щоб отримати векторну напруженість), $r$ (відстань між зарядами) = 15 см = 15 * 10^(-2) м.

Тепер підставимо значення в формулу:

$E = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot |20 \times 10^(-9) \cdot (-20 \times 10^(-9))|}{1 \cdot (15 \times 10^(-2))^2}$

$E = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 400 \times 10^(-18)}{225 \times 10^(-4)}$

$E = \frac{3.596 \times 10^{-8}}{2.25 \times 10^{-3}}$

$E ≈ 1.598 \times 10^{-5} \, \text{Н/C}$

Таким чином, напруженість електричного поля в точці, рівновіддаленій від кожного заряду на 15 см, становить приблизно $1.598 \times 10^{-5}$ Н/C.