Форум сайта alsak.ru

Задачи и вопросы по физике => Электростатика => Электродинамика => Работа поля. Напряжение => : Антон Огурцевич 08 January 2015, 13:12

: Найти работу по перемещению протона
: Антон Огурцевич 08 January 2015, 13:12
Найти работу по перемещению протона из точки А в точку B в электростатическом поле системы зарядов. Q1=+20 мкКл, Q2=+20 мкКл, Q3=–20 мкКл, Q4=–20 мкКл, а=0,3 м.




: Re: Найти работу по перемещению протона
: Сергей 09 January 2015, 13:10
Решение.
Работу по перемещению заряда в электрическом поле определим по формуле.
А = -(Wр2 – Wр1), А = Wр1 – Wр2   (1).
Где, Wр1 и Wр2 – потенциальные энергии взаимодействия зарядов системы в точке А и В.
Расстояние от зарядов до точки А равно:
\[ {{a}_{1}}={{a}_{2}}={{a}_{3}}={{a}_{4}}=\frac{\sqrt{2}}{2}\cdot a.\  \]
Расстояние от зарядов до точки В равно:
\[ {{a}_{1}}={{a}_{4}}=\frac{\sqrt{5}}{2}\cdot a,\ {{a}_{2}}={{a}_{3}}=\frac{a}{2}. \]
\[ \begin{align}
  & {{W}_{p1}}=\frac{k\cdot q\cdot {{Q}_{1}}}{\frac{\sqrt{2}}{2}\cdot a}+\frac{k\cdot q\cdot {{Q}_{2}}}{\frac{\sqrt{2}}{2}\cdot a}+\frac{k\cdot q\cdot {{Q}_{3}}}{\frac{\sqrt{2}}{2}\cdot a}+\frac{k\cdot q\cdot {{Q}_{4}}}{\frac{\sqrt{2}}{2}\cdot a}\ \ \ (2), \\
 & {{W}_{p2}}=\frac{k\cdot q\cdot {{Q}_{1}}}{\frac{\sqrt{5}}{2}\cdot a}+\frac{k\cdot q\cdot {{Q}_{2}}}{\frac{a}{2}}+\frac{k\cdot q\cdot {{Q}_{3}}}{\frac{a}{2}}+\frac{k\cdot q\cdot {{Q}_{4}}}{\frac{\sqrt{5}}{2}\cdot a}\ \ \ (3). \\
\end{align} \]
Подставим (2) и (3) в (1) определим работу:
\[ A=\frac{2\cdot k\cdot q}{a}\cdot ({{Q}_{1}}(\frac{1}{\sqrt{2}}-\frac{1}{\sqrt{5}})+{{Q}_{2}}(\frac{1}{\sqrt{2}}-1)+{{Q}_{3}}(\frac{1}{\sqrt{2}}-1)+{{Q}_{4}}(\frac{1}{\sqrt{2}}-\frac{1}{\sqrt{5}})). \]
А = 0.