Задача 2. - Решение задач по теме: «Физические основы электродинамики»

 Заряд –1 нКл переместился в поле заряда +1,5 нКл из точки с потенциалом 100 В в точку с потенциалом 600 В. Определить работу сил поля и расстояние между этими точками.

Дано: q0 = +1,5 нКл, q1 = -1 нКл, j1 = 100 В, j2 = 600 В.

Найти: А, d.

Решение. Работа А сил поля по перемещению заряда q1 в электростатическом поле из точки с потенциалом j1 в точку с потенциалом j2 определятся по формуле:                                              

Производим вычисления:

А = -1×10-9(100 - 600) = 5×10-7 Дж = 500 нДж.

Потенциал электрического поля, создаваемого точечным зарядом q0 на расстоянии r от заряда определяется по формуле

,                                                   (1)

где e – диэлектрическая проницаемость среды, e0 = 8,85×10-12 Ф/м – электрическая постоянная.

Из (1), принимая далее e =1, получаем:

;

= 0,135 м = 13,5 см;

= 0,027 м = 2,7 см.

Если заряд перемещался из точки с потенциалом j1 в ближайшую точку с потенциалом j2, то расстояние d между этими равно r1 – r2:

D = 13,5 – 2,7 = 10,8 см.