Домашние задания: Физика

Как определить величину заряда? Я не понимаю... Помогите, пожалуйста... Смотрел подобное решение, но не понял его(((

В вершинах квадрата со стороной 0,5м расположены заряды одинаковой величины. В случае ,когда два соседних заряда положительные, а два других - отрицательные, напряженность поля в центре квадрата 100 В/м. Определить величину заряда.
Дано:а, Е
Найти:Q
Если два рядом расположенных заряда - одного знака, то два симметрично расположенных (относительно центра) заряда имеют разные знаки. Напряженности эл. поля, создаваемые симметричными зарядами, направлены по одной прямой и в одну сторону.
Напряженность от одного заряда
Eo=1/(4pi*e0) * (Q/r^2), где
r=0,5*(a^2 + a^2)^1/2=a/(2)^1/2 - расстояние от центра до заряда
e0 - электрическая постоянная
Напряженность от двух симметричных зарядов
(Е+-)=2Ео
Суммарная напряженность
E=[(2Eo)^2 + (2Eo)^2]^1/2=2Eo*(2^1/2)=2^1/2 *Q / (pi*e0*a^2)
отсюда
Q=(E/2^1/2)*pi*e0*a^2=491,5*10^-12 Кл=0,5*10^-9 Кл
ВШ
Виктор Шматко
8 052
Лучший ответ
По условию, в центре квадрата напряженность поля равна 100 В/м. Заметим, что в центре квадрата действуют четыре одинаковых поля, создаваемых каждым зарядом по отдельности.

Обозначим заряд в вершинах квадрата как q. Расстояние от центра квадрата до каждого заряда равно половине диагонали квадрата, то есть d = 0.5 * √2.

Напряженность электрического поля в центре квадрата, создаваемого одним зарядом, можно выразить через формулу:

E = k * (q / d^2),

где k - постоянная Кулона (k ≈ 9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2).

Так как в центре квадрата действуют четыре одинаковых поля, создаваемых каждым зарядом, общая напряженность поля в центре квадрата будет равна:

E_t = 4 * E = 4 * (k * (q / d^2)).

Используя данное значение напряженности поля E_t = 100 В/м, можно записать уравнение:

100 = 4 * (k * (q / d^2)).

Теперь можно решить это уравнение и найти величину заряда q. Подставим известные значения и решим уравнение:

100 = 4 * (9 * 10^9 * (q / (0.5 * √2)^2)).

После вычислений получим значение заряда q.
Анна Чумнова
Анна Чумнова
18 742