Потенциал электрического поля Какой по величине потенциал заряда нужно расположить рядом с положительным зарядом, потенциал которого равен 5 В, чтобы потенциал их результирующего поля был равен -7 В?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи нам необходимо использовать формулу для потенциала электрического поля от заряда:
V = k q / r
где V - потенциал, k - постоянная Кулона (8.99 10^9 Н*м^2/Кл^2), q - заряд, r - расстояние от заряда.

Поскольку ищем значение заряда, можем записать уравнение:
5 = k q / r1 (положительный заряд)
-7 = k q' / r2 (искомый заряд)

Поскольку потенциалы складываются, то
V = V1 + V2
-7 = 5 + V2
V2 = -12 В

Теперь можем записать формулу для результирующего потенциала электрического поля:
V = k (q + q') / r
-12 = k (q + q') / r

Также знаем, что r1 = r2 = r, значит r = k q / 5 и r = k q' / 7.

Подставляем все в уравнение и находим значение искомого заряда:
-12 = k (q + q') / (k q / 5)
-12 = 5 * (q + q') / q
-60 = q + q'
q' = -q - 60

Теперь подставляем это значение во второе уравнение:
-7 = k q' / r2
-7 = k (-q - 60) / (k * q / 7)
-7 = -q - 60
-q = 53

Ответ: для того чтобы потенциал результирующего поля был равен -7 В, нужно расположить заряд с потенциалом -53 В рядом с положительным зарядом, потенциал которого равен 5 В.