Question

Найдите модуль напряженности электрического поля точечного заряда q=-36 нКл на расстоянии 2 см от него. Заряд находится в воде ( ε=81 ).

Answer 1

E=k*q/e*R^2=9*10^9*36*10^-9/81*4*10^-4=10^4 Н/Кл

Answer 2

Для нахождения модуля напряженности электрического поля, создаваемого точечным зарядом, можно использовать закон Кулона и формулу для напряженности электрического поля. Закон Кулона гласит, что сила между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними: \[F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}},\] где - \(F\) - сила взаимодействия между зарядами, - \(k\) - электростатическая постоянная (\(k \approx 8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\)), - \(q_1\) и \(q_2\) - заряды двух точечных зарядов, - \(r\) - расстояние между зарядами. Напряженность электрического поля \(E\) создаваемого зарядом определяется как отношение силы к тестовому заряду \(q_0\), размещенному в данной точке: \[E = \frac{F}{|q_0|}.\] В данном случае \(q_0\) можно выбрать равным 1 Кл (заряд, равный 1 Кулону). Поэтому сначала найдем силу \(F\) между точечным зарядом \(q\) и тестовым зарядом \(q_0 = 1 \, \text{Кл}\), а затем выразим напряженность поля \(E\). Сила между точечным зарядом \(q\) и тестовым зарядом \(q_0\) будет равна: \[F = \frac{k \cdot |q \cdot q_0|}{r^2}.\] Подставим значения: \[F = \frac{8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \cdot |(-36 \times 10^{-9} \, \text{Кл}) \cdot (1 \, \text{Кл})|}{(0.02 \, \text{м})^2}.\] Теперь вычислим силу \(F\): \[F = \frac{8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \cdot 36 \times 10^{-9} \, \text{Кл}}{(0.02 \, \text{м})^2}.\] F = 8.99 * 36 / (0.02^2) = 16143 Н Теперь мы можем найти напряженность поля \(E\) в данной точке. Это будет равно модулю силы, деленной на тестовый заряд: \[E = \frac{F}{|q_0|} = \frac{16143 \, \text{Н}}{1 \, \text{Кл}} = 16143 \, \text{Н/C} = 16143 \, \text{В/м}.\] Ответ: Модуль напряженности электрического поля, создаваемого точечным зарядом \(q = -36 \, \text{нКл}\) на расстоянии 2 см от него в воде (\(\varepsilon = 81\)), составляет 16143 В/м.