Номер 4, страница 299 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Основы электродинамики. Глава 11. Электромагнитное поле. Напряжённость электростатического поля. Параграф 53. Напряжённость электростатического поля. Вопросы - номер 4, страница 299.

Условие.

4. С помощью какой формулы можно определить модуль напряжённости электростатического поля в данной точке поля?

Решение.

Решение

Модуль напряжённости электростатического поля ($\text{E}$) в данной точке поля является его силовой характеристикой. Он определяется как отношение модуля силы ($\text{F}$), действующей на помещённый в эту точку пробный положительный заряд ($q_0$), к величине этого заряда.

Таким образом, основная формула для определения модуля напряжённости электростатического поля выглядит так:

$E = \frac{F}{q_0}$

В этой формуле:

$\text{E}$ – модуль напряжённости электростатического поля, измеряемый в ньютонах на кулон (Н/Кл) или вольтах на метр (В/м).

$\text{F}$ – модуль силы (сила Кулона), действующей на пробный заряд со стороны поля, измеряемый в ньютонах (Н).

$q_0$ – величина пробного заряда, который вносится в поле для измерения, измеряемая в кулонах (Кл). Пробный заряд должен быть достаточно мал, чтобы не искажать исследуемое поле.

Если электростатическое поле создано точечным зарядом $\text{Q}$, то модуль напряжённости этого поля в точке, расположенной на расстоянии $\text{r}$ от заряда, можно рассчитать по формуле, которая является следствием закона Кулона:

$E = k \frac{|Q|}{r^2}$

В этой формуле:

$\text{k}$ – коэффициент пропорциональности в законе Кулона, который в системе СИ равен $k \approx 9 \cdot 10^9 \frac{Н \cdot м^2}{Кл^2}$.

$|Q|$ – модуль величины заряда, создающего поле, измеряемый в кулонах (Кл).

$\text{r}$ – расстояние от заряда-источника поля до точки, в которой измеряется напряжённость, измеряемое в метрах (м).

Ответ: Модуль напряжённости электростатического поля в данной точке можно определить по определяющей формуле $E = \frac{F}{q_0}$ или для поля, созданного точечным зарядом, по формуле $E = k \frac{|Q|}{r^2}$.