Wyznacz wzór opisujący wartość natężenia pola elektrostatycznego w punkcie leżącym na osi dipola w odległości
od środka dipola elektrycznego, który jest tworzony przez dwa różnoimienne ładunki punktowe o jednakowych wartościach bezwzględnych, które są oddalone od siebie o
.
Wypadkowy wektor natężenia ma kierunek poziomy i zwrot w lewo.
DANE:
SZUKANE:
WZÓR:
Wyznaczamy wartość natężenia pola:
Najpierw narysuj wektory natężeń pochodzących od każdego z ładunków punktowych, wiedząc, że w przypadku ładunku dodatniego jest ono zwrócone w stronę przeciwną do tego ładunku, a dla ładunku ujemnego – w jego stronę. Jest to związane z kierunkiem rozchodzenia się linii pola elektrycznego od ładunku dodatniego do ujemnego.
Zauważ, że w takim przypadku wypadkowe natężenie jest równie różnicy natężeń pochodzących od obu ładunków. Jego zwrot jest zgodny ze zwrotem wektora natężenia pochodzącego od ładunku, który znajduje się bliżej punktu.
Wyznacz wartość wypadkowego natężenia pola
, korzystając ze wzoru na natężenie
, gdzie
– stała elektrostatyczna (odczytaj ją z tablic),
– ładunek elektryczny źródła pola,
– odległość między ładunkiem a badanym punktem (w przypadku pierwszego ładunku odległość jest równa
, a dla drugiego wynosi
).
Ponieważ odległość
jest znacznie większa od odległości
, to zachodzi
.
Uwaga: Możesz przyjąć punkt po drugiej stronie osi
. Wówczas wektor
będzie przeciwny, ale jego wartość pozostanie bez zmian.