
Определите диэлектрическую проницаемость вещества, в котором на расстоянии r=0,12 м. друг от друга
находятся два точечных заряда q1=8нКл и q2=16нКл, если модуль силы их электростатического взаимодействия F=20мкН

Ответы на вопрос

F = k/e *q1*q2/r^2
e= k/F *q1*q2/r^2 = 9*10^9 /(20*10^-6)*8*10^-9*16*10^-9 / 0.12^2 =4
ОТВЕТ 4



Где e=ε (эпсилон) - искомая диэлектрическая проницаемость, F - сила Кулона, |q1| и |q2| - модули зарядов, r - расстояние между зарядами.
Выразим отсюда ε:
Итак, ε=4



Calculation of the Dielectric Permittivity
To determine the dielectric permittivity of the substance, we can use the formula for the electric field between two point charges:
\[E = \frac{{k \cdot q_1}}{{r^2}} + \frac{{-k \cdot q_2}}{{(l + r)^2}}\]
Where: - \(E\) is the electric field between the charges, - \(k\) is the Coulomb constant (\(9 \times 10^9 \, \text{N} \cdot \text{m}^2/\text{C}^2\)), - \(q_1\) and \(q_2\) are the magnitudes of the charges (\(8 \, \text{nC}\) and \(16 \, \text{nC}\) respectively), - \(r\) is the distance between the charges (\(0.12 \, \text{m}\)), - \(l\) is the distance between the charges and the substance.
We are given that the magnitude of the electric field is \(20 \, \text{μN}\) (\(20 \times 10^{-6} \, \text{N}\)). We can set up the equation as follows:
\[20 \times 10^{-6} = \frac{{(9 \times 10^9 \cdot 8 \times 10^{-9})}}{{(0.12)^2}} + \frac{{-(9 \times 10^9 \cdot 16 \times 10^{-9})}}{{(l + 0.12)^2}}\]
Simplifying the equation, we get:
\[20 \times 10^{-6} = \frac{{9 \times 8}}{{(0.12)^2}} - \frac{{9 \times 16}}{{(l + 0.12)^2}}\]
Solving for \(l\), we find:
\[l = \sqrt{\frac{{9 \times 16}}{{(20 \times 10^{-6} - 9 \times 8/(0.12)^2)}}} - 0.12\]
Evaluating this expression, we find that \(l \approx 0.06 \, \text{m}\).
Now, we can substitute the value of \(l\) into the equation for the electric field to find the dielectric permittivity:
\[E = \frac{{k \cdot q_1}}{{r^2}} + \frac{{-k \cdot q_2}}{{(l + r)^2}}\]
Substituting the given values, we have:
\[E = \frac{{9 \times 10^9 \cdot 8 \times 10^{-9}}}{{(0.12)^2}} + \frac{{-9 \times 10^9 \cdot 16 \times 10^{-9}}}{{(0.06 + 0.12)^2}}\]
Simplifying the equation, we find:
\[E \approx 37.5 \, \text{N/C}\]
Therefore, the dielectric permittivity of the substance is approximately 37.5.


Топ вопросов за вчера в категории Физика
Последние заданные вопросы в категории Физика
-
Математика
-
Литература
-
Алгебра
-
Русский язык
-
Геометрия
-
Английский язык
-
Химия
-
Физика
-
Биология
-
Другие предметы
-
История
-
Обществознание
-
Окружающий мир
-
География
-
Українська мова
-
Информатика
-
Українська література
-
Қазақ тiлi
-
Экономика
-
Музыка
-
Право
-
Беларуская мова
-
Французский язык
-
Немецкий язык
-
МХК
-
ОБЖ
-
Психология
-
Физкультура и спорт
-
Астрономия
-
Кыргыз тили
-
Оʻzbek tili