1. заряды -5мккл и 11нкл находятся на расстоянии 3см. с какой силой они взаимодействуют? покажите на чертеже направление сил взаимодействия. взаимно притягиваются или отталкиваются эти заряды? какое значение будет иметь сила взаимодействия зарядов, если их поместить в стекло (диэлектрическая проницаемость стекла равна 7)? 2. рассчитайте значение напряженности электрического поля в точке в, если заряды равны q1 =12н кл и q2= 4нкл, а расстояние ав = вс =0,06 м. покажите направления векторов напряженности в точке в. 3. почему в металлообрабатывающих цехах пол делают из электропроводящего пластика?
F = k * |q1| * |q2| / r^2
Где F - сила взаимодействия, k - электростатическая постоянная (k≈9*10^9 Н*м^2/Кл^2), |q1| и |q2| - модули зарядов, r - расстояние между зарядами.
Сначала найдем модули зарядов в СИ:
-5 мкКл = -5 * 10^-6 Кл
11 нКл = 11 * 10^-9 Кл
Далее, по формуле находим силу взаимодействия:
F = (9*10^9 Н*м^2/Кл^2) * |-5 * 10^-6 Кл| * |11 * 10^-9 Кл| / (0,03 м)^2
Упрощаем:
F = (9*10^9 Н*м^2/Кл^2) * (5 * 10^-6 Кл) * (11 * 10^-9 Кл) / (0,03 м)^2
F = 165 / 9 Н ≈ 18,33 Н
Теперь определим направление силы взаимодействия на чертеже:
Заряды одноименны, поэтому они будут взаимно отталкиваться.
Когда заряды помещаются в стекло (диэлектрическая проницаемость стекла равна 7), сила взаимодействия между ними будет изменяться.
Формула для расчета силы взаимодействия с учетом диэлектрической проницаемости:
F' = F / ε
Где F' - сила взаимодействия в стекле, F - сила взаимодействия в вакууме, ε - диэлектрическая проницаемость стекла.
Подставим значения:
F' = 18,33 Н / 7
F' ≈ 2,62 Н
2. Напряженность электрического поля (E) в точке В можно найти с помощью формулы:
E = k * |q| / r^2
Где E - напряженность электрического поля, k - электростатическая постоянная, |q| - модуль заряда, r - расстояние от заряда до точки.
В данном случае есть два заряда: q1 = 12 нКл и q2 = 4 нКл. Расстояние от зарядов до точки В одинаково и равно 0,06 м.
Tаким образом, напряженность электрического поля в точке B равна:
E = (9*10^9 Н*м^2/Кл^2) * (12 * 10^-9 Кл) / (0,06 м)^2
E1 = 540 Н/Кл
E = (9*10^9 Н*м^2/Кл^2) * (4 * 10^-9 Кл) / (0,06 м)^2
E2 = 180 Н/Кл
Направление векторов напряженности в точке В будет направлено от положительного заряда (для q1) и к положительному заряду (для q2).
3. В металлообрабатывающих цехах пол делают из электропроводящего пластика из-за его специфических свойств. Электропроводящий пластик позволяет эффективно передавать электрический ток, так как содержит проводящие волокна или частицы металла. В результате, он может использоваться в тех случаях, когда необходимо иметь диэлектрические свойства, при этом сохраняя электропроводность. Поэтому он подходит для создания пола в подобных помещениях, где необходим контроль статического электричества и возможность эффективной передачи электрического тока.