1. Главная
  2. Библиотека
  3. Физика
  4. 2.6. Электрическое поле создано двумя точечными зарядам...
Решение задачи на тему

2.6. Электрическое поле создано двумя точечными зарядами 2q и -q, находящимися на расстоянии 12 см друг от друга. В каких точках на прямой, проходящей через заряды, потенциал поля равен нулю? Указать расстояния до второго заряда

  • Физика
  • #Электричество и магнетизм
  • #Общая физика: механика, термодинамика, электродинамика
2.6. Электрическое поле создано двумя точечными зарядами 2q и -q, находящимися на расстоянии 12 см друг от друга. В каких точках на прямой, проходящей через заряды, потенциал поля равен нулю? Указать расстояния до второго заряда

Условие:

2.6. Электрическое поле создано двумя точечными зарядами 2q и -q, находящимися на расстоянии 12 см друг от друга. В каких точках на прямой, проходящей через заряды, потенциал поля равен нулю? Указать расстояния до второго заряда

Решение:

Чтобы найти точки, в которых потенциал электрического поля равен нулю, нужно использовать формулу для электрического потенциала от точечного заряда:

V=kQr V = k \cdot \frac{Q}{r}

где VV — потенциал, kk — коэффициент пропорциональности (постоянная Кулона), QQ — заряд, rr — расстояние от заряда до точки, в которой мы измеряем потен...

Обозначим расстояние от точки PP до заряда 2q2q как r2r2.

Так как расстояние между зарядами равно 12 см, можно записать:

r1 r1

Подставим выражения для потенциалов:

k2qr2=0 k \cdot \frac{2q}{r2} = 0

Упростим уравнение, убрав kk:

2qr1=0 \frac{2q}{r1} = 0

Умножим обе части уравнения на r1)r1):

2q(12r1=0 2q(12 - r1 = 0

Упростим уравнение:

24q2qr1=0 24q - 2qr1 = 0
24q=3qr1 24q = 3qr_1

Разделим обе стороны на qq (при условии, что q0q \neq 0):

24=3r1 24 = 3r_1

Теперь найдем r1r_1:

r1=243=8см r_1 = \frac{24}{3} = 8 \, \text{см}

Теперь найдем r2r_2:

r1=128=4см r1 = 12 - 8 = 4 \, \text{см}

Потенциал в точке, находящейся на расстоянии 8 см от заряда 2q2q и 4 см от заряда q-q:

VB=q4 VB = \frac{-q}{4}

Проверим:

2q8+q4=2q82q8=0 \frac{2q}{8} + \frac{-q}{4} = \frac{2q}{8} - \frac{2q}{8} = 0

Таким образом, потенциал равен нулю в точках, находящихся на расстоянии 8 см от заряда 2q2q и 4 см от заряда q-q.

Итак, расстояния до второго заряда:

  • 8 см (от 2q2q)
  • 4 см (от q-q)

Выбери предмет