2018-06-15
Электрическое поле создано двумя точечными зарядами $Q_{1} = 40 нКл$ и $Q_{2} = - 10 нКл$, находящимися на расстоянии $d = 10 см$ друг от друга. Определить напряженность $E$ поля в точке, удаленной от первого заряда на $r_{1} = 12 см$ и от второго на $r_{2} =6 см$.
Решение:
Напряженности, создаваемые каждым зарядом в отдельности (по модулю):
$E_{1} = \frac{|Q_{1} |}{4 \pi \epsilon_{0} r_{1}^{2} }$ (1)
$E_{2} = \frac{|Q_{2} |}{4 \pi \epsilon_{0} r_{2}^{2} }$ (1)
Угол $\alpha$ определим с помощью теоремы косинусов:
$d^{2} = r_{1}^{2} + r_{2}^{2} - 2 r_{1}r_{2} \cos \alpha$
$\cos \alpha = \frac{d^{2} - r_{1}^{2} - r_{2}^{2} }{2r_{1}r_{2} }$ (3)
Суммарная напряженность:
$E = \sqrt{E_{1}^{2} + E_{2}^{2} -2E_{1}E_{2} \cos \alpha }$
$E = \sqrt{E_{1}^{2} + E_{2}^{2} - 2E_{1}E_{2} \left ( \frac{d^{2} - r_{1}^{2} - r_{2}^{2} }{2r_{1}r_{2} } \right ) }$ (4)
$E = 2,075 \cdot 10^{8} В/м$
Сила воздействия на заряд:
$F = EQ$ (5)
$F = 207,472 Н$