Заряд 0,15 нКл розташовано в полі площини з поверхневою густиною заряду 20 мкКл/м². Яка сила діє на заряд?
Ответы
Відповідь:
сила, що діє на заряд, дорівнює 0,34 Н (ньютонів).
Пояснення:
Для розв'язання цієї задачі, нам потрібно використати формулу для електростатичної сили між двома точковими зарядами:
F = (k * q1 * q2) / r^2,
де F - сила, q1 і q2 - заряди, розміщені на відстані r один від одного, k - електростатична константа, яка дорівнює 9 * 10^9 Н * м² / Кл².
У цій задачі ми маємо всього один заряд, тому ми можемо використовувати формулу для сили, яка діє на один точковий заряд в електричному полі:
F = q * E,
де F - сила, q - заряд, розміщений в електричному полі, E - напруженість електричного поля в точці, де розміщений заряд.
Для того, щоб знайти напруженість електричного поля, ми можем скористатися формулою:
E = σ / ε₀,
де σ - поверхнева густина заряду, ε₀ - діелектрична проникність вакууму, яка дорівнює 8,85 * 10^-12 Ф/м.
Підставляючи дані до формул, ми отримаємо:
E = σ / ε₀ = (20 * 10^-6 Кл/м²) / (8,85 * 10^-12 Ф/м) ≈ 2,26 * 10^6 В/м.
F = q * E = (0,15 * 10^-9 Кл) * (2,26 * 10^6 В/м) ≈ 0,34 Н.
Отже, сила, що діє на заряд, дорівнює 0,34 Н (ньютонів).