Задача по физике. Как уравновесить заряд? Два шарика с зарядами 1 нКл и -2 нКл находятся на расстоянии 2 м друг от друга. В какую точку пространства нужно поместить третий отрицательно заряженный шарик, чтоб он находился в равновесии?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для того чтобы третий отрицательно заряженный шарик находился в равновесии, его заряд должен создать равное электрическое поле, направленное противоположно направлению создаваемого положительно и отрицательно заряженными шариками.

Из закона Кулона известно, что напряженность электрического поля в точке пространства зависит как от величины, так и от расположения зарядов.

Чтобы найти расстояние от третьего шарика до точки равновесия, можем воспользоваться формулой:

E = k |q1| / r1^2 + k |q2| / r2^2 + k * q3 / r3^2, где E - напряженность электрического поля, k - постоянная Кулона, q1 и q2 - заряды первых двух шариков, r1 и r2 - расстояния до этих шариков, q3 - заряд третьего шарика, r3 - расстояние от третьего шарика до точки равновесия.

Исходя из условия задачи, получаем:

k 1 / (2)^2 + k 2 / (2)^2 + k * q3 / r3^2 = 0

0.25k + 0.5k + k * q3 / r3^2 = 0

0.75k + k * q3 / r3^2 = 0

Отсюда получаем:

k * q3 / r3^2 = -0.75k

q3 / r3^2 = -0.75

q3 = -0.75 * r3^2

Таким образом, чтобы третий шарик находился в равновесии, его заряд должен быть равен -0.75 нКл (заряд величиной -0.75 нКл находится в точке за расстоянием 1.53 м от отрицательно заряженного шарика с зарядом -2 нКл).