Электрическое поле в вакууме образовано точечным зарядом 7,5*10^-8 кл. определить напряженность поля в точках удаленых от заряда на 15 см.что является геометрическим местом этих точек ?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Напряженность электрического поля составляет 30000 В/м (или 30 кВ/м), а геометрическим местом таких точек является сфера с центром в месте расположения заряда. Шаг 1: Систематизация данных и выбор формулы Для решения задачи переведем все величины в систему СИ и определим физический закон. Напряженность поля точечного заряда в вакууме определяется формулой: E=k|q|r2cap E equals k the fraction with numerator the absolute value of q end-absolute-value and denominator r squared end-fraction Где:

  • Заряд q=7,510-8q equals 7 comma 5 center dot 10 to the negative 8 power Кл. Расстояние r=15r equals 15 см =0,15equals 0 comma 15 м. Коэффициент пропорциональности k9109k is approximately equal to 9 center dot 10 to the nineth power Н center dotм 2squared/Кл 2squared.

Шаг 2: Расчет значения напряженности Подставим числовые значения в формулу для вычисления модуля вектора напряженности: E=91097,510-80,152cap E equals 9 center dot 10 to the nineth power center dot the fraction with numerator 7 comma 5 center dot 10 to the negative 8 power and denominator 0 comma 15 squared end-fraction Выполним промежуточные расчеты:

  1. Квадрат расстояния: 0,152=0,02250 comma 15 squared equals 0 comma 0225 м 2squared. Произведение в числителе: 91097,510-8=67,5101=6759 center dot 10 to the nineth power center dot 7 comma 5 center dot 10 to the negative 8 power equals 67 comma 5 center dot 10 to the first power equals 675. Итоговое деление: E=6750,0225=30000cap E equals the fraction with numerator 675 and denominator 0 comma 0225 end-fraction equals 30000 В/м.

Шаг 3: Геометрическая интерпретация Напряженность поля зависит только от величины заряда и расстояния до него. Поскольку расстояние rr одинаково для всех искомых точек, они находятся на равном удалении от центра (точечного заряда). В трехмерном пространстве совокупность точек, равноудаленных от одной точки, представляет собой сферу. Поверхность этой сферы является эквипотенциальной, а модуль напряженности в любой ее точке будет одинаков. Ответ: Напряженность поля равна 30000 В/м. Геометрическое место точек — сфера с радиусом 15 см, центром которой является сам заряд. Нужно ли рассчитать потенциал поля в этих точках или определить направление вектора напряженности для положительного заряда?

Форма ответа

Ваш аватар