Для решения задачи воспользуемся законом Кулона и формулой для напряженности электрического поля, создаваемого точечным зарядом.
- Напряженность электрического поля (E):
Напряженность электрического поля, создаваемого точечным зарядом, определяется по формуле:
[ E = \frac{k \cdot |q|}{r^2} ]
где:
- ( E ) — напряженность поля (в Н/Кл),
- ( k ) — электростатическая постоянная (( 8,99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 )),
- ( |q| ) — модуль точечного заряда (в Кл),
- ( r ) — расстояние от заряда до точки, в которой определяется напряженность поля (в м).
Подставим данные величины в формулу:
- Заряд ( q = 1,6 \times 10^{-8} \, \text{Кл} ),
- Расстояние ( r = 6 \, \text{см} = 0,06 \, \text{м} ).
[ E = \frac{8,99 \times 10^9 \cdot 1,6 \times 10^{-8}}{(0,06)^2} ]
[ E = \frac{8,99 \times 10^9 \cdot 1,6 \times 10^{-8}}{0,0036} ]
[ E = \frac{1,4384 \times 10^2}{0,0036} ]
[ E = 3,9956 \times 10^4 \, \text{Н/Кл} ]
- Сила, действующая на другой заряд (F):
Сила, с которой электрическое поле действует на заряд, определяется по формуле:
[ F = E \cdot |q'| ]
где:
- ( F ) — сила (в Н),
- ( E ) — напряженность поля (в Н/Кл),
- ( |q'| ) — модуль заряда, на который действует поле (в Кл).
Подставим значения в формулу:
- Напряженность поля ( E = 3,9956 \times 10^4 \, \text{Н/Кл} ),
- Заряд ( q' = 1,8 \times 10^{-9} \, \text{Кл} ).
[ F = 3,9956 \times 10^4 \cdot 1,8 \times 10^{-9} ]
[ F = 7,19108 \times 10^{-5} \, \text{Н} ]
Таким образом, напряженность электрического поля в точке, удаленной на 6 см от заряда, составляет примерно ( 3,996 \times 10^4 \, \text{Н/Кл} ). Сила, с которой поле будет действовать на заряд ( 1,8 \times 10^{-9} \, \text{Кл} ), составляет примерно ( 7,19 \times 10^{-5} \, \text{Н} ).