Я понял задачу. Необходимо определить напряженность и потенциал электрического поля, созданного двумя точечными зарядами в заданной точке пространства, а также проанализировать, как изменятся эти величины при перестановке зарядов.
Потенциал поля:
Потенциал электрического поля, созданного точечным зарядом, определяется формулой:
$\phi = k \frac{q}{r}$
Полный потенциал в точке равен сумме потенциалов, созданных каждым зарядом:
$\phi = \phi_1 + \phi_2 = k \frac{q_1}{r_1} + k \frac{q_2}{r_2}$
Подставляем значения:
$\phi = 9 \times 10^9 \left( \frac{15 \times 10^{-9}}{0.4} + \frac{-25 \times 10^{-9}}{0.3} \right) = 9 \times 10^9 \times 10^{-9} \left( \frac{15}{0.4} - \frac{25}{0.3} \right) = 9 \left( 37.5 - 83.33 \right) = 9 \times (-45.83) \approx -412.5 \text{ В}$
Напряженность поля:
Напряженность электрического поля, созданного точечным зарядом, определяется формулой:
$E = k \frac{|q|}{r^2}$
Напряженность - векторная величина, поэтому необходимо учитывать направление векторов напряженности от каждого заряда. Так как нам не дана информация о расположении зарядов относительно точки, в которой мы ищем напряженность, мы не можем точно определить направление векторов напряженности. Однако, мы можем найти модули напряженности от каждого заряда:
$E_1 = k \frac{|q_1|}{r_1^2} = 9 \times 10^9 \frac{15 \times 10^{-9}}{0.4^2} = \frac{9 \times 15}{0.16} = \frac{135}{0.16} = 843.75 \text{ В/м}$
$E_2 = k \frac{|q_2|}{r_2^2} = 9 \times 10^9 \frac{25 \times 10^{-9}}{0.3^2} = \frac{9 \times 25}{0.09} = \frac{225}{0.09} = 2500 \text{ В/м}$
Чтобы найти результирующую напряженность, нужно знать угол между векторами $\vec{E_1}$ и $\vec{E_2}$. Если предположить, что заряды и точка образуют прямую линию, то векторы $\vec{E_1}$ и $\vec{E_2}$ будут направлены вдоль этой линии. В этом случае, если точка находится между зарядами, то векторы будут направлены в противоположные стороны, и результирующая напряженность будет равна разности модулей:
$E = |E_2 - E_1| = |2500 - 843.75| = 1656.25 \text{ В/м}$
Если точка находится вне отрезка, соединяющего заряды, то векторы будут направлены в одну сторону, и результирующая напряженность будет равна сумме модулей:
$E = E_1 + E_2 = 843.75 + 2500 = 3343.75 \text{ В/м}$
Без дополнительной информации о геометрии расположения зарядов и точки, невозможно точно определить результирующую напряженность.
Используйте Homiwork как обычное приложение. Это удобно!
Добавить на главный экранИспользуйте Homiwork как обычное приложение. Это удобно! Откройте меню Safari и нажмите 'Добавить на главный экран'.
Эта функция доступна только для пользователей с Прайм статусом
Высококачественные решения от нейросети с подробными объяснениями и визуализациями доступны эксклюзивно для пользователей с Прайм статусом.
Начав пользоваться сервисом, вы принимаете: Условия использования, Политика конфиденциальности, Политика возвратов