Răspuns :
Explicație:
A) Intensitatea câmpului electric
1. Calculul potențialului electric:
Pentru a calcula intensitatea câmpului electric, vom utiliza formula potențialului electric creat de o sarcină punctuală:
V = k * q / r
unde:
* V este potențialul electric (în volți)
* k este constanta electrică a vidului (8.854 x 10^-12 F/m)
* q este sarcina electrică (în culombi)
* r este distanța de la sarcină la punctul de interes
2. Calculul diferenței de potențial:
Deoarece punctul de interes se află la mijlocul segmentului ce unește sarcinile, potențialul electric total va fi diferența dintre potențialele create de cele două sarcini:
V_total = V_2 - V_1
unde:
* V_1 este potențialul creat de sarcina +2nC
* V_2 este potențialul creat de sarcina -4nC
3. Calculul intensității câmpului electric:
Intensitatea câmpului electric (E) este definită ca derivata potențialului electric în raport cu distanța:
E = - dV / dr
4. Rezolvarea problemei:
Aplicând formulele de mai sus, obținem:
a) Intensitatea câmpului electric în punctul situat la mijlocul segmentului:
V_1 = k * 2nC / (24/2) cm = k * 2nC / 12 cm
V_2 = k * (-4nC) / (24/2) cm = k * -4nC / 12 cm
V_total = V_2 - V_1 = k * (-4nC) / 12 cm - k * 2nC / 12 cm
V_total = -k * 6nC / 12 cm
E = -dV / dr = -(-k * 6nC / 12 cm) / (-12 cm)
E = k * 6nC / (12 cm)^2
E = 6 x 8.854 x 10^-12 F/m / (0.12 m)^2
E = 5 x 10^-4 N/C
Răspuns: Intensitatea câmpului electric în punctul situat la mijlocul segmentului este de 5 x 10^-4 N/C.
b) Forța electrică ce ar acționa asupra sarcinii de 4 µC:
Forța electrică (F) ce acționează asupra unei sarcini (q) într-un câmp electric (E) este definită ca:
F = q * E
Rezolvarea problemei:
F = 4 µC * 5 x 10^-4 N/C
F = 2 x 10^-7 N
Răspuns: Forța electrică ce ar acționa asupra sarcinii de 4 µC introduse în punctul de interes este de 2 x 10^-7 N.
Vă mulțumim pentru vizita pe site-ul nostru dedicat Fizică. Sperăm că informațiile prezentate v-au fost utile. Dacă aveți întrebări suplimentare sau nevoie de ajutor, vă rugăm să ne contactați cu încredere. Așteptăm cu drag să reveniți și nu uitați să ne salvați în lista dumneavoastră de favorite!