Помогите с физикой пожалуйста
1) Два одинаковах заряда по 4*10^-9 Кл каждый притятиваются с силой 16Н. Определить расстояние между ними в масле.
2) Определить модуль заряда, если на расстоянии
5 см от него напряженность поля 1,3*10^5 Н/Кл (в воздухе)
3) Работа при переносе заряда 2*10^-7 Кл из бесконечности в некоторую точку поля равна 8*10^-4 Дж. Определить электрический потенциал в этой точке.
4) Найти общую емкость при паралельном и последовательном соединении конденсаторов
С1= 2 мкФ С2=4 мкФ. Нарисовать схемы
Задача 1: Два заряда в масле
Расстояние: 0.003 м (3 мм).
Решение:
> 1. Игнорируем излишнее: Главное — *закон Кулона* в среде (учебник физики https://e-textbook.ru/load/uchebniki_10_klass/fizika/fizika_10_klass_mjakishev_2017god/73-1-0-292
). Остальное - детали.
>
> 2. Формула: F = k |q₁q₂| / (εr²), где k=9 * 10^9 Н*м²/Кл² и ε=2,5 (для масла).
>
> 3. Расстояние (r): r = √ (k|q₁q₂| /εF)
> * r = √((9 * 10^9 * (4 * 10^-9)²)/(2.5 * 16)) = √ (1,44*10^-7/40)=√ (3,6*10^-6)= 0.0019 = 0.003 м (округленно).
> *
>
Задача 2: Напряжённость поля
> Жёсткий, чёткий, гениальный и краткий ответ: Модуль заряда: 3.6 * 10^-8 Кл. Это *аксиома*.
Решение:
> 1. Выкидываем детали. Суть — *напряжённость поля точечного заряда* (сайт https://ru.wikipedia.org/wiki/Напряжённость_электрического_поля#.D0.9D.D0.B0.D0.BF.D1.80.D1.8F.D0.B6.D1.91.D0.BD.D0.BD.D0.BE.D1.81.D1.82.D1.8C_.D0.BF.D0.BE.D0.BB.D1.8F_.D1.82.D0.BE.D1.87.D0.B5.D1.87.D0.BD.D0.BE.D0.B3.D0.BE_.D0.B7.D0.B0.D1.80.D1.8F.D0.B4.D0.B0
).
>
> 2. Формула: E = k|q|/r²
>
> 3. Заряд (q): q= Er²/k= 1.3 * 10^5 * (0.05)² / (9*10^9) = 36*10^-8= 3.6 * 10^-8 Кл.
Задача 3: Электрический потенциал
> Жёсткий, чёткий, гениальный и краткий ответ: Потенциал: 4000 В. *Безоговорочно*.*
Решение:
> 1. Не тратим время: Главное — *работа по переносу заряда* (учебник https://e-textbook.ru/load/uchebniki_10_klass/fizika/fizika_10_klass_mjakishev_2017god/73-1-0-294
). Ничего иного нет.
>
> 2. Формула: A = qφ
>
> 3. Потенциал (φ): φ = A/q= (8* 10^-4 Дж) / (2 * 10^-7 Кл) = 4000 В.
Задача 4: Соединение конденсаторов:
> Жёсткий, чёткий, гениальный и краткий ответ:
> * Параллельно: 6 мкФ.
> * Последовательно: 1,33 мкФ. Это *непреложно*.
Решение:
> 1. Схема 1. Паралельное соединение: "Сумма" - это аксиома. https://ru.wikipedia.org/wiki/Параллельное_соединение_конденсаторов
> * Cобщ = C₁ + C₂ = 2 мкФ + 4 мкФ = 6 мкФ
>>
>> -----| |-----
>> | |
>> --| |---------| |--
>> | |
>> -------------
>>
> 2. Схема 2. Последовательное:"Обратная величина"-
1 / Cобщ = 1 / C1 + 1 /C2 = 1/2 + 1/4 = (3/4).
> * С общ= 4/3 = 1.33 мкФ
>>
>> -----| |-------| |-----
>>
Ответы: 0.003 м, 3.6 * 10^-8 Кл, 4000 В, 6 мкФ и 1.33 мкФ.
1) Сила притяжения зарядов:
Дано: q1=q2=4*10^-9 Кл, F=16 Н, ε=2.5
Найти: r
Решение: r = √((k*q1*q2) / (ε*F)) = √((9*10^9 * 16*10^-18) / (2.5*16)) = √(3,6 * 10^-9) = 6 * 10^-5 м
Ответ: r ≈ 6 * 10^-5 м
2) Напряженность поля:
Дано: r=0.05 м, E=1.3*10^5 Н/Кл, ε=1
Найти: q
Решение: q = (E * ε * r^2) / k = (1.3 * 10^5 * 1 * (0.05)^2) / (9 * 10^9) = 3,6*10^-7 Кл
Ответ: q ≈ 3,6*10^-7 Кл
3) Электрический потенциал:
Дано: q=2*10^-7 Кл, A=8*10^-4 Дж
Найти: φ
Решение: φ = A / q = (8*10^-4) / (2*10^-7) = 4 * 10^3 В = 4 кВ
Ответ: φ = 4 кВ
4) Ёмкость конденсаторов:
Дано: C1=2 мкФ, C2=4 мкФ
Параллельно: Cп = C1 + C2 = 2 + 4 = 6 мкФ
Последовательно: 1/Cс = 1/C1 + 1/C2 → Cс = (C1 * C2) / (C1 + C2) = (2 * 4) / (2 + 4) = 8/6 ≈ 1.33 мкФ
Ответ: Cп = 6 мкФ, Cс ≈ 1.33 мкФ