Номер 24, страница 40, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава III. Электрические явления. Параграф 15. Электрическое поле - номер 24, страница 40.

Условие.

24. Заряженные шарики с зарядом $\text{q}$ каждый расположены так, как показано на рисунке 15.6. Перенесите рисунок в тетрадь и укажите на нём направление напряжённости электрического поля в точке $\text{A}$.

Рис. 15.6

Решение.

Решение

Согласно принципу суперпозиции, напряжённость электрического поля в точке А равна векторной сумме напряжённостей полей, создаваемых в этой точке каждым из двух зарядов: $\vec{E} = \vec{E}_1 + \vec{E}_2$.

В задаче не указан знак заряда $\text{q}$. Будем считать, что заряды положительные ($q > 0$). В этом случае вектор напряжённости электрического поля направлен от источника заряда вдоль прямой, соединяющей заряд и точку, в которой определяется поле.

Обозначим левый заряд как $q_1$, а правый — как $q_2$.

1. Напряжённость $\vec{E}_1$, создаваемая левым зарядом $q_1$ в точке А, направлена от заряда $q_1$ по прямой, проходящей через $q_1$ и А. То есть, вектор $\vec{E}_1$ будет направлен вправо и вниз.

2. Напряжённость $\vec{E}_2$, создаваемая правым зарядом $q_2$ в точке А, направлена от заряда $q_2$ по прямой, проходящей через $q_2$ и А. То есть, вектор $\vec{E}_2$ будет направлен влево и вниз.

Поскольку заряды $q_1$ и $q_2$ равны ($q_1 = q_2 = q$) и расстояния от каждого заряда до точки А одинаковы (это видно из симметричного расположения на сетке), то модули напряжённостей $E_1$ и $E_2$ также будут равны: $|\vec{E}_1| = |\vec{E}_2|$.

Результирующий вектор напряжённости $\vec{E}$ находится путём векторного сложения $\vec{E}_1$ и $\vec{E}_2$. Если сложить эти два вектора (например, по правилу параллелограмма), то их горизонтальные составляющие, будучи равными по модулю и противоположными по направлению, взаимно уничтожатся. Вертикальные составляющие обоих векторов направлены в одну сторону (вниз) и, следовательно, сложатся.

В результате, суммарный вектор напряжённости $\vec{E}$ в точке А будет направлен строго вертикально вниз.

(Если бы заряды были отрицательными, $q < 0$, то векторы $\vec{E}_1$ и $\vec{E}_2$ были бы направлены к зарядам, и результирующий вектор $\vec{E}$ был бы направлен строго вертикально вверх).

Ответ: Вектор напряжённости электрического поля в точке А направлен вертикально вниз.