Объяснение:
Дано:
r = 8 см = 0,08 см
q₁ = q₂ = 1 нКл = 10⁻⁹ Кл
r₁ = 5 см = 0,05 м
-------------------------------------
Найти:
E - ? φ - ?
Напряженность E и потенциал φ поля, созданного точечным зарядом в точке A на расстоянии r от заряда, определяются по формулам:
E = q/4πεε₀r² φ = q/4πεε₀r
Внизу на рисунке видно, что E = E₁ + E₂, E₁ = E₂ и значение E определяется по теорему косинусов:
E = √E₁² + E₂² + 2E₁E₂×cos α = √2E₁² + 2E₁²×cos α = E₁×√2×√(1+cos α) = 2E₁×cos α/2
cos α/2 определим из ΔABC: cos α/2 = 3/5 = 0,6
E = 10⁻⁹×2×3/4×3,14×1×8,85×10⁻¹²×25×10⁻⁴×5 = 4318 В/м
Потенциал поля φ в точке A равен:
φ = φ₁ + φ₂ = 2φ₁ = 2 × q/4πεε₀r₁
φ = 2×10⁻²/4×3,14×8,85×10⁻¹²×5×10⁻² = 360 В
ответ: E = 4318 В/м ; φ = 360 В
R₁=R₂=10 Ом
U= 220 В
m= 1 кг
t₁= 20°C
t₂=100⁰C
c=4200Дж/кгК
t-?
найдём полное сопротивление при последовательном соединении
R=R₁+R₂=20 Ом
количество теплоты, необходимое для нагревания воды
Q=cmΔt=cm(t₂-t₁)
количество теплоты, выделяемое при прохождении тока
Q=U²t/R
по условию тепловые потери отсутствуют, поэтому приравняем правые части, тогда
cm(t₂-t₁)=U²t/R, отсюда найдём время
t=cm(t₂-t₁)R/U²
t=4200*1*(100-20)*20/220²=138.84c
если нужен вывод формулы для Q=U²t/R, используем
закон Джоуля-Ленца
Q=I²Rt (1)
и закон Ома для участка цепи
I=U/R (2)
подставив (2) в (1) получим нужную формулу
