Как определить величину заряда?

Главное - сделать красивый чертеж, что Бот не умеет делать:)))

Дано:
a = o,5 м
Е = 100 В/м
__________
q - ?

Диагональ квадрата:
d = √ (a² + a²) = a√2
Расстояние до центра квадрата:
r = d / 2 = a√2 / 2
Нам нужен квадрат расстояния:
r² = a²*2 / 4 = a² / 2 = 0,5² / 2 = 0,08 м²

Модуль напряженности в центре квадрата созданного одним зарядом:
Eo = k*|q) / r² = 9*10⁹*|q| / 0,08 ≈ 1,13*10¹¹ * |q|

E13 = E1 + E3 = Eo + Eo = 2*Eo = 2,26*10¹¹ * |q|
Аналогично
E24 = 2,26*10¹¹ * |q|

Результирующая напряженность по теореме Пифагора:
F = √ (F13)² + (F24)² ) = √2 * F13 = 1,41*2,26*10¹¹ * |q| = 3,19*10¹¹ * |q|

Приравняем:
3,19*10¹¹ * |q| = 100
|q| = 100 / (3,19*10¹¹) = 0,31*10⁻⁹ Кл или 0,31 нКл

Для решения этой задачи можно использовать принцип суперпозиции электрических полей.

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.