2018-11-04
Точечные электрические заряды величинами $2q$ и $- q$ находятся на расстоянии $l$ друг от друга. Где и какой заряд следует поместить, чтобы система находилась в механическом равновесии?
Решение:
Ясно, что дополнительный заряд следует поместить на прямой соединяющей наши заряды. Положительный заряд $Q$ нужно расположить так чтобы заряд $-q$ оказался между ним и зарядом $2q$. Так как только в этом случае можно ожидать равенства кулоновских сил от зарядов разной величины ( за счет пропорционального изменения расстояний) Если обозначить расстояние между зарядами $Q$ и $-q$ за $x$,то условия динамического равновесия можно записать в виде:
$\frac{2qq}{l^{2} } = \frac{qQ}{x^{2} }$
$\frac{qQ}{x^{2} } = \frac{2qQ}{(x + l)^{2} }$
Решив эти уравнения получим $x = (1 + \sqrt{2})l, Q = 2q(1 + \sqrt{2})^{2}$.