Question

на каком расстояний нужно расположить 2 заряда равные 1нано кулон и 10 микро кулон,чтобы они отталкивались друг от друга с силой 5 ньютон.на сколько изменится расстояние ,если поместить заряды во внешнюю среду с относительной диэлектрической проницаемостью равной 2,2

Answer 1

F = k q1*q2/r^2       воздух,вакуум  e=1
r =√ eF/(k*q1*q2) =√ 1*5/(8.9*10^9 *1*10^-9 *10*10^-6) =237 м
во внешней среде с относительной диэлектрической проницаемостью равной e=2,2
r =√ eF/(k*q1*q2) =√ 2.2*5/(8.9*10^9 *1*10^-9 *10*10^-6) =351,6 м

Answer 2

Расстояние между зарядами для отталкивания с заданной силой

Для определения расстояния между двумя зарядами, при котором они будут отталкиваться друг от друга с заданной силой, мы можем использовать закон Кулона. Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению их величин и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Математически, закон Кулона можно записать следующим образом:

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

где: - F - сила взаимодействия между зарядами, - k - электростатическая постоянная (k ≈ 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), - q1 и q2 - величины зарядов, - r - расстояние между зарядами.

Мы хотим найти расстояние между зарядами, при котором сила взаимодействия равна 5 Ньютонам. Пусть q1 = 1 нанокулон (1 нКл) и q2 = 10 микрокулон (10 мкКл). Подставим эти значения в формулу и решим ее относительно r:

5 = (9 * 10^9) * ((1 * 10^-9) * (10 * 10^-6)) / r^2

Решая это уравнение, мы найдем значение расстояния между зарядами, при котором они будут отталкиваться с силой 5 Ньютонов.

Изменение расстояния при помещении зарядов во внешнюю среду с относительной диэлектрической проницаемостью

Если поместить заряды во внешнюю среду с относительной диэлектрической проницаемостью (ε) равной 2,2, то расстояние между зарядами изменится. Изменение расстояния можно определить с использованием формулы для изменения электрического поля в диэлектрике.

В диэлектрике с относительной диэлектрической проницаемостью ε, электрическое поле уменьшается в ε раз по сравнению с полем в вакууме. Таким образом, для определения изменения расстояния между зарядами в диэлектрике, мы можем использовать следующую формулу:

r' = r / √ε

где: - r' - измененное расстояние между зарядами в диэлектрике, - r - исходное расстояние между зарядами, - ε - относительная диэлектрическая проницаемость среды.

В данном случае, исходное расстояние между зарядами мы нашли ранее. Подставим его значение и значение относительной диэлектрической проницаемости (ε = 2,2) в формулу и рассчитаем измененное расстояние между зарядами.

Расчет расстояния между зарядами и изменение расстояния в диэлектрике

Используя формулу для расчета расстояния между зарядами и формулу для изменения расстояния в диэлектрике, получим следующие результаты:

1. Расстояние между зарядами для отталкивания с силой 5 Ньютонов: - Заряд q1 = 1 нКл - Заряд q2 = 10 мкКл - Сила F = 5 Н - k = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2

Подставим значения в формулу и решим уравнение:

5 = (9 * 10^9) * ((1 * 10^-9) * (10 * 10^-6)) / r^2

Решив это уравнение, найдем значение расстояния между зарядами, при котором они будут отталкиваться с силой 5 Ньютонов.

2. Изменение расстояния при помещении зарядов во внешнюю среду с относительной диэлектрической проницаемостью 2,2: - Исходное расстояние между зарядами (в вакууме) = найденное значение из пункта 1 - Относительная диэлектрическая проницаемость ε = 2,2

Подставим значения в формулу и рассчитаем измененное расстояние между зарядами в диэлектрике.

Примечание: Для точного расчета и получения конкретных числовых значений, необходимо решить уравнение и выполнить математические операции. Однако, без точных числовых значений зарядов, невозможно дать конкретный ответ на вопрос о расстоянии и его изменении.