Закон Кулона гласит, что модуль электрического поля E точечного заряда Q в точке, находящейся на расстоянии r от этого заряда, может быть выражен следующей формулой:
E = k * (Q/r^2)
Где:
- E - модуль напряженности электрического поля (в ньютоне на кулон)
- k - электростатическая постоянная, которая равна примерно 8.99 * 10^9 Н·м^2/Кл^2
- Q - значение заряда (в кулонах)
- r - расстояние от заряда до точки (в метрах)
Давайте разберемся, как получить эту формулу.
Сначала мы должны понять, что электрическое поле существует вокруг заряда Q. Оно создается зарядом и действует на все другие заряды в его окрестности.
Для вычисления модуля напряженности электрического поля мы делим силу взаимодействия, действующую на заряды, на величину их заряда. Эта сила определяется законом Кулона.
Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия F между двумя точечными зарядами Q1 и Q2 прямо пропорциональна произведению их величин и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между ними. Мы можем записать это в виде:
F = k * (Q1 * Q2 / r^2)
Где:
- F - сила взаимодействия (в ньютоне)
- Q1 и Q2 - заряды (в кулонах) двух точечных зарядов
- r - расстояние между зарядами (в метрах)
- k - электростатическая постоянная
В случае, когда мы хотим вычислить модуль напряженности электрического поля E, мы заменяем один из зарядов на тестируемый заряд q и рассматриваем только его влияние на окружающую область. Учитывая, что напряженность поля E определяется силой взаимодействия F разделенной на тестируемый заряд q, мы получаем:
E = F/q
Подставляем значение F из закона Кулона:
E = (k * (Q * q / r^2)) / q
Заряд q в числителе и знаменателе сокращаются, и мы получаем окончательную формулу:
E = k * (Q/r^2)
Таким образом, модуль напряженности электрического поля точечного заряда Q в точке, находящейся на расстоянии r от этого заряда, равен k * (Q/r^2), где k - электростатическая постоянная.
ответ к заданию по физике
