Форум сайта alsak.ru

Задачи и вопросы по физике => Электростатика => Электродинамика => Напряженность поля. Сила => : Антон Огурцевич 12 October 2014, 15:56

: Определите напряжённость поля в третьей вершине треугольника
: Антон Огурцевич 12 October 2014, 15:56
Одинаковые по величине, но противоположные по знаку заряды q1 = q2 = 18 нКл находятся в двух вершинах равностороннего треугольника со стороной r = 2 м. Определите напряжённость поля в третьей вершине треугольника и посередине между зарядами.Сделать рисунок.
: Re: Определите напряжённость поля в третьей вершине треугольника
: Сергей 12 October 2014, 20:43
Решение. Найдем напряженность поля в третьей вершине треугольника (рис). Если поле создано положительным зарядом то напряженность в точке направленна от заряда. Если поле создано отрицательным зарядом то напряженность в точке направлена к заряду.  Для нахождения напряженности используем теорему косинусов:
\[ {{E}^{2}}=E_{1}^{2}+E_{2}^{2}+2\cdot {{E}_{1}}\cdot {{E}_{2}}\cdot \cos {{120}^{0}}\ \ \ (1). \]
Учитываем:
\[ {{E}_{1}}=\frac{k\cdot \left| {{q}_{1}} \right|}{{{r}^{2}}},\ {{E}_{2}}=\frac{k\cdot \left| {{q}_{2}} \right|}{{{r}^{2}}}, \]
так как q1 = q2 и треугольник равносторонний, то Е1 = Е2.
Подставим Е1 = Е2 в (1) и найдем Е:
\[ E={{E}_{1}},\ E=\frac{k\cdot {{q}_{1}}}{{{r}^{2}}}, \]
Е = 40,5 В/м.
Найдем напряженность поля посередине между зарядами (рис).
Е = Е1 + Е2.
Учитываем:
\[ {{E}_{1}}=\frac{k\cdot \left| {{q}_{1}} \right|}{{{r}_{1}}^{2}},\ {{E}_{2}}=\frac{k\cdot \left| {{q}_{2}} \right|}{{{r}_{2}}^{2}}, \]
так как q1 = q2 и r1 = r2 = r/2, то Е1 = Е2.
\[ E=2\cdot {{E}_{1}},\ E=\frac{2\cdot k\cdot \left| {{q}_{1}} \right|}{\frac{1}{4}\cdot {{r}^{2}}}, \]
Е = 324 В/м.
Ответ: 40,5 В/м, 324 В/м.