Question

Dwa punktowe ładunki elektryczne o jednakowych wartościach i przeciwnych znakach : +q i -q znajdują się w odległości 2r od siebie. Natężenie pola elektrycznego w środku łączącego je odcinka wynosi?

Answer 1

Odpowiedź:

Natężenie pola elektrycznego w środku łączącego odcinka między dwoma punktowymi ładunkami o równych wartościach i przeciwnych znakach wynosi zero.

Wyjaśnienie:

Natężenie pola elektrycznego w środku łączącego odcinka zależy od odległości od punktu ładowania. Aby obliczyć natężenie pola elektrycznego w środku odcinka łączącego dwa punktowe ładunki o wartościach +q i -q, musimy zastosować zasadę superpozycji.

Natężenie pola elektrycznego w punkcie odległym r od ładunku o wartości +q jest równe:

E1 = k * (+q) / r^2

Natężenie pola elektrycznego w punkcie odległym r od ładunku o wartości -q jest równe:

E2 = k * (-q) / r^2

Ostateczne natężenie pola elektrycznego w punkcie środkowym między tymi dwoma ładunkami, będącymi w odległości 2r od siebie, można obliczyć sumując te dwie wartości:

E = E1 + E2

Podstawiając wartości i wykonując obliczenia, otrzymujemy:

E = k * (+q) / r^2 + k * (-q) / r^2

E = (k * q / r^2) - (k * q / r^2)

E = 0

Natężenie pola elektrycznego w środku łączącego odcinka między dwoma punktowymi ładunkami o równych wartościach i przeciwnych znakach wynosi zero.

Answer 2

Odpowiedź:

2*k*(|q|/r^2)

Wyjaśnienie:

Wartość pola elektrycznego wywoływanego przez pojedynczy punktowy ładunek o wartości q w odległości r od niego wynosi:

E = k * (|q| / r^2)

gdzie:

E oznacza pole elektryczne,

k jest stałą elektrostatyczną (k = 9 × 10^9 N m^2/C^2),

|q| to wartość bezwzględna ładunku,

r to odległość od ładunku.

Wiadomo, że E jest wartością wektora natężenia pola o zwrocie umownym (zwykle dla ładunku +q przyjmuje się zwrot "od ładunku", a dla ładunku -q zwrot "do ładunku")

Zatem w przypadku ładunków przeciwnych i usytuowanych jak w zadaniu (w środku odcinka 2r łączącego oba ładunki) natężenie pola E wynosi:

2*k*(|q|/r^2).