Задача, над которой я работаю, заключается в следующем: «На рисунке ниже определите точку (кроме бесконечности), в которой электрическое поле равно нулю. (Пусть и )
Вот небольшой комментарий моего автора по этой проблеме:
Каждая заряженная частица создает поле, которое становится слабее по мере удаления, поэтому суммарное поле, обусловленное обоими зарядами, приближается к нулю по мере того, как расстояние стремится к бесконечности в любом направлении. Нас спрашивают о точке, в которой ненулевые поля двух частиц складываются в ноль как противоположно направленные векторы равной величины.
Линии электрического поля представлены изогнутыми линиями на диаграмме. Поле положительного заряда указывает радиально от своего местоположения. Отрицательный заряд создает поле, направленное радиально к его местоположению. Эти два поля направлены по разным линиям в любой точке плоскости, кроме точек вдоль линии, соединяющей частицы; два поля не могут добавляться к нулю, за исключением некоторого места на этой линии. Справа от положительного заряда на этой линии поля противоположны по направлению, но преобладает поле от большей величины положительного заряда. Между двумя частицами поля имеют одинаковое направление и складываются. Слева от отрицательного заряда поля имеют противоположные направления и в какой-то момент они прибавятся к нулю, так что .
Для первого отбора говорят, что частицы вместе создают одно поле? Как это так? Что касается второго выбора, я, честно говоря, не знаю, о чем он говорит.
Кроме того, я знаю, что электрическая сила, с которой две частицы действуют друг на друга, равна по величине и противоположна, но электрические поля не равны и не противоположны. Итак, когда я обнаруживаю, что расстояние между двумя частицами, где два электрических поля равны и противоположны, и они сокращаются, что происходит физически? Что означает, что электрические поля компенсируют друг друга?
Вы ищете точку, в которой пробный заряд не чувствует никакой силы, потому что это притяжение, скажем, к , уравновешивается отталкиванием от . Я не вижу твоей фигуры, так что предположим, что и находятся на -ось, с -координаты и . «По симметрии» (как объяснено в комментарии) вы догадываетесь, что точка, которую вы ищете, также находится на -ось. Тогда надо решить уравнение
.
Для тестовых зарядов между двумя частицами силы, исходящие от двух частиц, направлены в одном направлении, поэтому они никогда не могут компенсироваться. Значит, мы должны оказаться либо справа, либо слева от обеих частиц, где знаки в уравнении одинаковые. Мы можем исключить их из уравнения и получить квадратное уравнение, которое легко решить. Определите правильное решение! (квадратичное уравнение дает ложное решение, которое соответствует точке между двумя зарядами, где силы имеют одинаковую величину, но также и одно и то же направление, поэтому они не сокращаются).
Мак
Мак
Дэвид З.