Question

Определите напряженность поля, созданного точечным зарядом 9 нКл на расстоянии 0,5 м от него. Какую силу будет испытывать заряд 1 мкКл, внесенный в эту точку пространства. Каков потенциал этой точки, если для внесения заряда из бесконечности была совершена работа 0,162 мДж.
Пожалуйста даю 40 баллов ​

Answer 1

Ответ:

Напряженность поля, созданного точечным зарядом 324 В/м, а заряд будет испытывать силу 324 · 10⁻⁶ H.

Потенциал точки при внесении заряда из бесконечности равен 18 В если вносили заряд $\boldsymbol{q_{1}}$, а если заряд $\boldsymbol{q_{2}}$ - 0,162 В. В общем виде потенциал равен $\boldsymbol{\boxed{\phi = \frac{A}{q} }}$(согласно выводу условию задачи).

Объяснение:

Дано:

$q_{1} =$ 9 · 10⁻⁹ Кл

$r =$ 0,5 м

$q_{2} =$ 1 · 10⁻⁶ Кл

$\phi_{\infty} =$ 0 В

$A =$ 0,162 · 10⁻⁶ Дж

$k =$ 9 · 10⁹ м/Ф

Найти:

$E_{1} \ - \ ?$

$F_{2} \ - \ ?$

$\phi_{2} \ - \ ?$

--------------------------------------------

Решение:

Напряженность:

$\boxed{\boldsymbol{E_{1} = \dfrac{kq_{1}}{r^{2}}}}$

Сила действующая на заряд:

$F_{2} = q_{2}E_{1} = \dfrac{kq_{1}q_{2}}{r^{2}}$

$\boxed{\boldsymbol{F_{2}= \dfrac{kq_{1}q_{2}}{r^{2}}}}$

Работа:

$A = q \Delta \phi$

$A = q(\phi - \phi_{\infty})$, так как $\phi_{\infty} =$ 0 В, то:

$A = q \phi \Longrightarrow \boxed{\phi = \frac{A}{q} }$

Если из бесконечности вносят заряд $q_{1}:$

Расчеты:

$\boldsymbol{\phi_{2}} =$ 0,162 · 10⁻⁶ Дж / 9 · 10⁻⁹ Кл = 18 В

Если из бесконечности вносят заряд $q_{2}:$

Расчеты:

$\boldsymbol{\phi_{2}} =$ 0,162 · 10⁻⁶ Дж / 1 · 10⁻⁶ Кл = 0,162 В

Расчеты:

$\boldsymbol {E_{1}} =$ (9 · 10⁹ м/Ф · 9 · 10⁻⁹ Кл) / 0,25 м² = 324 В/м

$\boldsymbol{F_{2}} =$ 1 · 10⁻⁶ Кл · (9 · 10⁹ м/Ф · 9 · 10⁻⁹ Кл) / 0,25 м² = 324 · 10⁻⁶ H

Ответ: $E_{1} =$ 324 В/м. $F_{2} =$ 324 · 10⁻⁶ H. Потенциал точки при внесении заряда из бесконечности равен 18 В если вносили заряд $q_{1}$, а если заряд $q_{2}$ - 0,162 В. В общем виде потенциал равен $\boxed{\phi = \frac{A}{q} }$.

#SPJ1