Вопрос задан 28.01.2025 в 15:28. Предмет Физика. Спрашивает Фазрахманова Карина.

На окружности радиусом 2 см на одинаковом расстоянии расположены электрические заряды q1=4,8*10^-7 Кл, q2=q3=1,6*10^-7 Кл, q4=-1,6*10^-7 Кл. Определить потенциал электрического поля, образованного всеми зарядами, в центре окружности O.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Мирончук Назар.

Для решения задачи найдем потенциал электрического поля, создаваемый каждым зарядом в центре окружности OO, а затем сложим их значения. Напомним, что потенциал VV создаваемый точечным зарядом qq на расстоянии rr от него определяется формулой:

V=kqrV = \frac{k \cdot q}{r}

где:

  • kk — электрическая постоянная, равная 8,99109Нм2/Кл28,99 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2,
  • qq — величина заряда,
  • rr — расстояние от заряда до точки, в которой мы ищем потенциал.

Так как радиус окружности R=2см=0,02мR = 2 \, \text{см} = 0{,}02 \, \text{м}, это расстояние от каждого заряда до центра OO.

Шаг 1. Определим потенциал, создаваемый каждым зарядом в центре OO:

  1. Заряд q1=4,8107Клq_1 = 4{,}8 \cdot 10^{-7} \, \text{Кл}:

    V1=kq1R=8,991094,81070,02=2,156103ВV_1 = \frac{k \cdot q_1}{R} = \frac{8{,}99 \cdot 10^9 \cdot 4{,}8 \cdot 10^{-7}}{0{,}02} = 2{,}156 \cdot 10^3 \, \text{В}
  2. Заряд q2=1,6107Клq_2 = 1{,}6 \cdot 10^{-7} \, \text{Кл}:

    V2=kq2R=8,991091,61070,02=719,2ВV_2 = \frac{k \cdot q_2}{R} = \frac{8{,}99 \cdot 10^9 \cdot 1{,}6 \cdot 10^{-7}}{0{,}02} = 719{,}2 \, \text{В}
  3. Заряд q3=1,6107Клq_3 = 1{,}6 \cdot 10^{-7} \, \text{Кл}: Поскольку q3q_3 равен q2q_2 и находится на том же расстоянии RR, то:

    V3=V2=719,2ВV_3 = V_2 = 719{,}2 \, \text{В}
  4. Заряд q4=1,6107Клq_4 = -1{,}6 \cdot 10^{-7} \, \text{Кл}: Этот заряд отрицательный, поэтому потенциал будет отрицательным:

    V4=kq4R=8,99109(1,6)1070,02=719,2ВV_4 = \frac{k \cdot q_4}{R} = \frac{8{,}99 \cdot 10^9 \cdot (-1{,}6) \cdot 10^{-7}}{0{,}02} = -719{,}2 \, \text{В}

Шаг 2. Найдем суммарный потенциал в центре окружности OO:

Теперь сложим все найденные значения потенциалов:

Vсумм=V1+V2+V3+V4V_{\text{сумм}} = V_1 + V_2 + V_3 + V_4

Подставляя численные значения:

Vсумм=2156+719,2+719,2719,2V_{\text{сумм}} = 2156 + 719{,}2 + 719{,}2 - 719{,}2 Vсумм=2156+719,2=2875,2ВV_{\text{сумм}} = 2156 + 719{,}2 = 2875{,}2 \, \text{В}

Ответ:

Потенциал электрического поля, образованного всеми зарядами в центре окружности OO, составляет 2875,2В2875{,}2 \, \text{В}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос