Заряд 4 нКл в керосине на расстоянии 5 см притягивает к себе второй заряд с сомой 0,2 МН. Найти величину второго заряда? диэлектрическая проницаемость равна 2.
от

1 Ответ

Дано:
- Заряд Q1 = 4 нКл = 4 * 10^(-9) Кл
- Расстояние r = 5 см = 0,05 м
- Сила F = 0,2 МН = 0,2 * 10^6 Н
- Диэлектрическая проницаемость ε = 2

Найти:
- Величину второго заряда Q2.

Решение:

1. Используем закон Кулона для расчета силы взаимодействия между двумя зарядами:

F = (k * |Q1 * Q2|) / r²

где k — электрическая постоянная, которая в диэлектрике равна:

k = (1 / (4 * π * ε0 * ε))

где ε0 = 8,85 * 10^(-12) Ф/м — электрическая постоянная в вакууме.

2. Подставим значение ε:

k = (1 / (4 * π * 8,85 * 10^(-12) * 2))

3. Вычислим k:

k ≈ 1 / (4 * 3,14 * 8,85 * 10^(-12) * 2)  
k ≈ 1 / (2,22 * 10^(-10))  
k ≈ 4,5 * 10^9 Н·м²/Кл²

4. Теперь подставим k в формулу для силы:

0,2 * 10^6 = (4,5 * 10^9 * |4 * 10^(-9) * Q2|) / (0,05)²

5. Упростим уравнение:

0,2 * 10^6 = (4,5 * 10^9 * |4 * 10^(-9) * Q2|) / 0,0025

6. Умножим обе стороны на 0,0025:

0,2 * 10^6 * 0,0025 = 4,5 * 10^9 * |4 * 10^(-9) * Q2|

7. Вычислим левую часть:

0,5 = 4,5 * 10^9 * |4 * 10^(-9) * Q2|

8. Разделим обе стороны на (4,5 * 10^9 * 4 * 10^(-9)):

|Q2| = 0,5 / (4,5 * 10^9 * 4 * 10^(-9))  
|Q2| = 0,5 / (18 * 10^0)  
|Q2| = 0,5 / 18  
|Q2| ≈ 0,02778 Кл

Ответ: Величина второго заряда равна примерно 0,02778 Кл или 27,78 мкКл.
от