45

Четыре одинаковых точечных заряда по 4*10^-6 помещены в вершине квадрата. Какой…

20 сентября 2023

Четыре одинаковых точечных заряда по 4*10^-6 помещены в вершине квадрата. Какой заряд нужно поместить в центр квадрата, чтобы система находилась вравновесии?

категория: физика



57

Все заряды, расположенные в вершинах квадрата, находятся в одинаковых условиях пусть заряд в одной вершине квадрате будет т. Аего отталкивают заряды, помещенные в других вершинах (например В, С, и Д) с силами F (В) , F (С) , F (Д) уравновесить действие этих сил может отрицательный заряд (пусть это будет q*), помещенный в точке пересечения диагоналей (точка Е) и действующий с силой F (Е) Равновесие возникает в том случае, когда суммы проекций всех сил на оси Ох и Оу будут равны нулю: на ось Ох: -F (В) — F (С) cos45+F (Е) cos45=0 (1) на ось Оу: F (Д) — F (С) cos45 — F (Е) cos45=0, (2) по закону Кулона модули сил F (В) и F (Д) равны: F (В)=F (Д)=кqq/a^2=kq^2/a^2F (С)=kq^2/ (AC) ^2, где АС=а на корень из двух. Модуль силы F (Е) также можно определить по закону Кулона: F (Е)=kqq*/L^2, где L=(а на корень из двух) /2, т.е. F (Е)=4kqq*/2a^2=2kqq*/a^2. Известно, что cos45=(корень из двух) / 2 модуль заряда q*определяем из любого уравнения 1) или (2), например, из (1): — kq^2/a^2 — (kq^2/2a^2)*(корень из двух) / 2+(2kqq*/a^2)*(корень из двух) / 2=0q*=q умножить на (корень из двух +4) / 4*корень из двух=3,8*10^ (-6) Кл

Знаете ответ?


Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее...