Какую работу нужно совершить, чтобы сблизить заряды $2 \times 10^{-8}$ Кл и $3 \times 10^{-8}$ Кл, находящиеся на расстоянии 10 см, до расстояния 1 см?

Чтобы найти работу, необходимую для сближения двух зарядов $q_1 = 2 \times 10^{-8}$ Кл и $q_2 = 3 \times 10^{-8}$ Кл, находящихся на расстоянии $r_1 = 10$ см (или 0,1 м) до расстояния $r_2 = 1$ см (или 0,01 м), используем понятие потенциальной энергии электрического взаимодействия.

Формула потенциальной энергии взаимодействия двух точечных зарядов:

где:

• $k$ — коэффициент пропорциональности (кулоновская постоянная), равен $9 \times 10^9$ Н·м²/Кл²;
• $q_1$ и $q_2$ — величины зарядов (Кл);
• $r$ — расстояние между зарядами (м).

Работа по сближению зарядов

Работа при изменении расстояния между зарядами равна разности их потенциальных энергий в начальном и конечном положении:

Подставим значения:

Выполним вычисления.

Работа, необходимая для сближения зарядов с 10 см до 1 см, составляет 0,000486 Дж (или 4,86 × 10⁻⁴ Дж). ​​