Для решения этой задачи воспользуемся принципом суперпозиции электрических полей. Напряженность электрического поля ( E ), создаваемого точечным зарядом ( q ) на расстоянии ( r ), можно вычислить по формуле:
[ E = \frac{k \cdot |q|}{r^2} ]
где ( k ) — электростатическая постоянная, ( k \approx 9 \times 10^9 \, \text{Нм}^2/\text{Кл}^2 ).
Даны заряды:
( q_1 = 16 \times 10^{-6} \, \text{Кл} ),
( q_2 = 24 \times 10^{-6} \, \text{Кл} ),
и расстояние между ними ( d = 10 \, \text{см} = 0.1 \, \text{м} ).
Точка, в которой нужно найти напряженность, находится на расстоянии ( r_1 = 4 \, \text{см} = 0.04 \, \text{м} ) от первого заряда. Расстояние от этой точки до второго заряда ( r_2 ) можно найти из условия:
[ r_2 = d - r_1 = 0.1 \, \text{м} - 0.04 \, \text{м} = 0.06 \, \text{м} ]
Теперь найдем напряженность поля в этой точке от каждого заряда и суммарное поле:
Напряженность поля ( E_1 ) от первого заряда:
[ E_1 = \frac{9 \times 10^9 \times 16 \times 10^{-6}}{(0.04)^2} = \frac{9 \times 10^9 \times 16 \times 10^{-6}}{0.0016} = 9 \times 10^9 \times 10 ]
Напряженность поля ( E_2 ) от второго заряда:
[ E_2 = \frac{9 \times 10^9 \times 24 \times 10^{-6}}{(0.06)^2} = \frac{9 \times 10^9 \times 24 \times 10^{-6}}{0.0036} = 9 \times 10^9 \times \frac{24}{3.6} ]
Упростим выражения и посчитаем:
[ E_1 = 90 \times 10^9 \, \text{Н/Кл} = 90 \, \text{кН/Кл} ]
[ E_2 = 60 \times 10^9 \, \text{Н/Кл} = 60 \, \text{кН/Кл} ]
Поскольку заряды одноименные, напряженности полей направлены в противоположные стороны. Следовательно, результирующая напряженность:
[ E = E_1 - E_2 = 90 \, \text{кН/Кл} - 60 \, \text{кН/Кл} = 30 \, \text{кН/Кл} ]
Таким образом, напряженность поля в заданной точке составляет 30 кН/Кл.