Формулы по физике 10 класс: напряжённость электрического поля

Напряжённость электрического поля — физическая величина, характеризующая силовое действие электрического поля на электрический заряд. В таблице представлены основные формулы для расчёта напряжённости поля, создаваемого точечным зарядом, и определения силы, действующей на заряд в электрическом поле.

Формулы: напряжённость электрического поля

Что находим	Формула	Обозначения и единицы СИ
Определение напряжённости электрического поля	E = F/q	E — модуль напряжённости электрического поля, Н/Кл F — модуль силы, действующей на пробный заряд, Н q — модуль пробного электрического заряда, Кл
Сила, действующая на заряд в электрическом поле	F = q·E	F — модуль силы, действующей на электрический заряд, Н q — модуль электрического заряда, Кл E — модуль напряжённости электрического поля, Н/Кл
Напряжённость поля точечного заряда	E = k·\|Q\|/r²	E — модуль напряжённости электрического поля, Н/Кл k — электростатическая постоянная (коэффициент пропорциональности), k ≈ 9·10^{9}, Н·м²/Кл² Q — заряд, создающий электрическое поле, Кл r — расстояние от заряда до рассматриваемой точки поля, м
Напряжённость однородного электрического поля через разность потенциалов	E = U/d	E — модуль напряжённости однородного электрического поля, В/м U — напряжение между точками или пластинами, В d — расстояние между точками или пластинами вдоль направления поля, м

Когда какую формулу применять

Формулу E = F/q применяйте, если известна сила, действующая на пробный заряд, и необходимо найти напряжённость электрического поля.
Формулу F = q·E используйте для определения силы, действующей на заряд в известном электрическом поле.
Формулу E = k·|Q|/r² применяйте для расчёта напряжённости поля точечного заряда. Расстояние r необходимо возводить в квадрат.
Принцип суперпозиции используйте, если электрическое поле создаётся несколькими зарядами. Учитывайте направления векторов напряжённости: их нельзя всегда просто складывать как числа.
Формулу E = U/d применяйте для однородного электрического поля между параллельными пластинами. Перед расчётом переводите расстояние в метры, а заряд — в кулоны.

Пример решения задачи

Точечный заряд Q = 2 мкКл создаёт электрическое поле в вакууме. Определите напряжённость поля на расстоянии r = 30 см от заряда. Электростатическая постоянная k = 9·10⁹ Н·м²/Кл².

Дано:

Q = 2 мкКл = 2·10^-6 Кл

r = 30 см = 0,3 м

k = 9·10⁹ Н·м²/Кл²

E — ?

Решение:

Напряжённость электрического поля точечного заряда определяется формулой:

E = k·|Q|/r²

Подставим значения:

E = 9·10⁹·2·10^-6/0,3² = 18·10³/0,09 = 200000 Н/Кл.

Ответ: 200000 Н/Кл.