Question

Какова напряженность электростатического поля в парафине на расстоянии 50 см от точечного заряда 20 нКл? Диэлектрическая проницаемость парафина 2. Какая сила действует на этот заряд?

Answer 1

Хорошо, давайте решим эту задачу пошагово.

1. Начнем с расчета напряженности электростатического поля в парафине на расстоянии 50 см от точечного заряда 20 нКл.

Формула для расчета напряженности электрического поля в диэлектрике:

E = (1 / (4πε₀)) * (Q / r²) * (1 / κ)

где:
E - напряженность электростатического поля,
ε₀ - электрическая постоянная (ε₀ = 8.854 × 10^(-12) Кл²/Нм²),
Q - заряд,
r - расстояние от заряда,
κ - диэлектрическая проницаемость среды.

Подставим значения в данную формулу:

E = (1 / (4πε₀)) * (20 * 10^(-9) Кл / (0.5 м)²) * (1 / 2)

2. Выполним необходимые вычисления:

E = (1 / (4 * 3.14 * 8.854 × 10^(-12) Кл²/Нм²)) * (20 * 10^(-9) Кл / (0.5 м)²) * (1 / 2)

E ≈ (9 * 10^9 Нм²/Кл²) * (20 * 10^(-9) Кл / 0.25 м²) * 0.5

E ≈ (9 * 20 * 10^9 * 10^(-9) * 0.5) / 0.25

E ≈ 9 * 20 * 2 * 10^(-9)

E ≈ 180 * 10^(-9)

E ≈ 1.8 * 10^(-7) Н/Кл

3. Итак, напряженность электростатического поля в парафине на расстоянии 50 см от точечного заряда 20 нКл составляет примерно 1.8 * 10^(-7) Н/Кл.

Теперь перейдем к расчету силы, действующей на заряд.

Формула для расчета силы в электрическом поле:

F = Q * E

где:
F - сила,
Q - заряд,
E - напряженность электростатического поля.

4. Подставим значения в формулу:

F = 20 * 10^(-9) Кл * 1.8 * 10^(-7) Н/Кл

5. Выполним вычисления:

F = 36 * 10^(-16) Н

6. Итак, сила, действующая на заряд 20 нКл в электростатическом поле парафина на расстоянии 50 см, составляет примерно 36 * 10^(-16) Н