Заряд -2 С находится в начале координат. Сколько энергии будет приложено или высвобождено из заряда 4 C, если он будет перемещен из (7, 5) в (3, -2)?

Заряд -2 С находится в начале координат. Сколько энергии будет приложено или высвобождено из заряда 4 C, если он будет перемещен из (7, 5) в (3, -2)?
Anonim

Позволять # Q_1 = -2c #, # Q_2 = 4C #, # Р = (7,5) #, # Q = (3.-2) #, а также # O = (0,0) #

Формула расстояния для декартовых координат

# Д = SQRT ((x_2-x_1) ^ 2 + (y_2-y_1) ^ 2 #

куда # x_1, y_1 #, а также # x_2, y_2, # являются декартовыми координатами двух точек соответственно.

Расстояние от начала координат до точки P, т.е. # | OP | # дан кем-то.

# | ОП | = SQRT ((7-0) ^ 2 + (5-0) ^ 2) = SQRT (7 ^ 2 + 5 ^ 2) = SQRT (49 + 25) = sqrt74 #

Расстояние от начала координат до точки Q, т.е. # | OQ | # дан кем-то.

# | OQ | = SQRT ((3-0) ^ 2 + (- 2-0) ^ 2) = SQRT ((3) ^ 2 + (- 2) ^ 2) = SQRT (9 + 4) = sqrt13 #

Расстояние между точкой P и точкой Q, т.е. # | PQ | # дан кем-то.

# | PQ | = SQRT ((3-7) ^ 2 + (- 2-5) ^ 2) = SQRT ((- 4) ^ 2 + (- 7) ^ 2) = SQRT (16 + 49) = sqrt65 #

Я отработаю электрический потенциал в точках #П# а также # Q #.

Затем я буду использовать это для определения разности потенциалов между двумя точками.

Это работа, выполняемая путем перемещения заряда между двумя точками.

Работа, проделанная в перемещении # 4C # заряд между #П# а также # Q # поэтому можно найти, умножив разность потенциалов на #4#.

Электрический потенциал за счет заряда # Д # На расстоянии #р# дан кем-то:

# V = (к * д) / г #

куда # К # является константой, и ее значение # 9 * 10 ^ 9 нм ^ 2 / C ^ 2 #.

Так что потенциал в точке #П# из-за заряда # Q_1 # дан кем-то:

# V_P = (к * q_1) / sqrt74 #

Потенциал в # Q # из-за заряда # Q_1 # дан кем-то:

# V_Q = (к * q_1) / sqrt13 #

Таким образом, разность потенциалов определяется как:

# V_Q-V_P = (к * q_1) / sqrt13- (к * q_1) / sqrt74 = (к * q_1) (1 / sqrt13-1 / sqrt74) #

Так что работа проделана в перемещении # Q_2 # Заряд между этими двумя точками определяется как:

# W = Q_2 (V_Q-V_P) = 4 (к * q_1) (1 / sqrt13-1 / sqrt74) = 4 (9 * 10 ^ 9 * (- 2)) (1 / sqrt13-1 / sqrt74) = - 11,5993 * 10 ^ 9 #

Это работа, выполненная на зарядке.

Единицы расстояния не указаны. Если бы это было в метрах, то ответ был бы в джоулях.