Какова сила, воздействующая на диполь с электрическим моментом 10^10 Кл·м, расположенным в вакууме на расстоянии 50 см от точечного заряда 1,5·10^-4 Кл вдоль силовой линии? Расстояние между зарядами диполя значительно меньше, чем 50 см.
Проверенное решение:
Пояснение: Для решения этой задачи нам понадобится понятие электрического диполя и формула для расчета силы взаимодействия между точечным зарядом и диполем.
Электрический диполь — это система из двух равных по модулю и противоположно заряженных точечных зарядов, разделенных некоторым расстоянием. У него есть электрический момент, который равен произведению величины заряда на расстояние между зарядами в диполе.
Формула для расчета силы взаимодействия между точечным зарядом и электрическим диполем:
F = (k * q * p) / r^3,
где F — сила, k — постоянная Кулона (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q — заряд точечного заряда, p — электрический момент диполя, r — расстояние от заряда до диполя.
В данной задаче, у нас следующие данные:
q = 1,5 * 10^-4 Кл,
p = 10^10 Кл * м,
r = 0,5 м (50 см).
Подставляем известные значения в формулу и решаем:
F = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (1,5 * 10^-4 Кл) * (10^10 Кл * м) / (0,5 м)^3
F = 1,35 Н.
Пример использования:
Мы можем использовать эту формулу, чтобы вычислить силу взаимодействия между другими значениями заряда и электрического момента в диполе.
Совет:
Чтобы лучше понять этот тип задач, вы можете посмотреть на динамическую модель электрического диполя и силы на точечный заряд.
Также, полезно разобраться в концепции электрического поля и его взаимодействия с зарядами.
Упражнение:
Предположим, что у вас есть электрический диполь с электрическим моментом 5 Кл * м, расположенный на расстоянии 0,2 м от точечного заряда 8 * 10^-5 Кл. Какова будет сила взаимодействия между ними?