Номер 12.14, страница 61 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 12. Электрическое поле - номер 12.14, страница 61.

Условие.

12.14. Как можно увеличить энергию электрического поля двух одноименных зарядов?

Решение.

Решение

Энергия электрического поля системы двух точечных зарядов $q_1$ и $q_2$, находящихся на расстоянии $\text{r}$ друг от друга, равна потенциальной энергии их взаимодействия и вычисляется по формуле:

$W_п = k \frac{q_1 q_2}{r}$

где $\text{k}$ — коэффициент пропорциональности в законе Кулона.

По условию задачи заряды являются одноименными, то есть имеют одинаковый знак (оба положительны или оба отрицательны). В этом случае произведение зарядов $q_1 q_2$ всегда положительно, а значит, и энергия их взаимодействия $W_п$ также положительна.

Проанализировав формулу, можно определить способы увеличения энергии $W_п$:

1. Энергия $W_п$ прямо пропорциональна произведению величин зарядов $q_1 q_2$. Следовательно, для увеличения энергии необходимо увеличить модуль хотя бы одного из зарядов (или обоих).

2. Энергия $W_п$ обратно пропорциональна расстоянию $\text{r}$ между зарядами. Следовательно, для увеличения энергии необходимо уменьшить расстояние между ними. Физически это означает, что для сближения одноименных зарядов, которые отталкиваются друг от друга, необходимо совершить работу против сил электростатического отталкивания. Эта работа, совершаемая внешней силой, приводит к увеличению потенциальной энергии системы.

Таким образом, существуют два основных способа увеличения энергии электрического поля двух одноименных зарядов.

Ответ: Энергию электрического поля двух одноименных зарядов можно увеличить, увеличив величину (модуль) одного или обоих зарядов, либо уменьшив расстояние между ними (сблизив их).