Для школьников.
Если электрическое поле создаётся несколькими неподвижными точечными зарядами, то при расчёте таких полей применяется принцип суперпозиции, согласно которому каждый заряд создаёт в рассматриваемой точке электрическое поле, независящее от присутствия других зарядов.
При этом вектор напряжённости электрического поля, создаваемого положительным зарядом направлен от заряда, то есть вдоль его силовой линии. Для отрицательного заряда вектор напряжённости в точке поля направлен к заряду (вдоль силовой линии).
Можно представить, что в рассматриваемую точку поля (на рисунке это точка А) помещён пробный (малый положительный) заряд. Куда направлена сила, действующая на пробный заряд, туда же направлен и вектор напряжённости (от положительного заряда пробный заряд отталкивается, а к отрицательному притягивается).
На рисунке показано, что в точке А электростатические поля первого и второго зарядов складываются, образуя результирующее поле (принцип суперпозиции или наложения полей):
Постарайтесь решить задачи, условия которых даны ниже, применив принцип суперпозиции:
1. Два одинаковых положительных заряда по 20 нКл каждый расположены в двух вершинах равностороннего треугольника со стороной 2 м в вакууме. Найдите напряжённость поля в третьей вершине треугольника. Ответ: 77 В/м (эта размерность В/м будет получена далее).
2. Электрическое поле образовано двумя одинаковыми разноимёнными точечными зарядами по 5 нКл. Расстояние между зарядами 10 см. Определить напряжённость поля: 1) в точке, лежащей посередине между зарядами; 2) в точке, лежащей на продолжении линии, соединяющей центры зарядов, на расстоянии 10 см от отрицательного заряда; 3) в точке, лежащей на расстоянии 10 см от положительного и отрицательного зарядов. Ответ: 36000 В/м; 3400 В/м; 4500 В/м.
3. Электрическое поле создано двумя точечными зарядами 30 нКл и -10 нКл. Расстояние между зарядами 20 см. Определить напряжённость электрического поля в точке, находящейся на расстоянии 15 см от первого и на расстоянии второго (отрицательного) зарядов. Ответ: 16700 В/м.
К.В. Рулёва, к. ф.-м. н., доцент. Подписывайтесь на канал. Ставьте лайки. Спасибо.
Предыдущая запись: занятие 47. Принцип суперпозиции.
Следующая запись: решение задач к занятию 47 (принцип суперпозиции).
Ссылки на другие занятия (до электростатики) даны в Занятии 1.
Ссылки на занятия (начиная с электростатики) даны в Занятии 45.
