三个*电荷平衡公式怎么推
问题描述:
三个*电荷平衡公式怎么推
答
设这三个电荷电量分别为Q1、Q2、Q3,
第一,三者必须是在同一直线上;否则,对任何一个电荷,收到另外2电荷的作用力合力不可能再一条直线上,合理当然不可能为零.
第二,三者不可能是是同种电荷,否则,三者彼此相互排斥,任何一个都不可能处于平衡;
第三,同种的两个电荷电量一定不相等,否则,二者中任何一个都不能处于平衡.
第四,2同种电荷在两端,另一个异种电荷在中间.
为此不妨设Q1、Q2带正电,Q3带负电,Q1和Q2位于相距为L的A、B点,Q3位于A,B之间的C,C距离A为x:
因为Q3处于平衡,所以A、B在C点的合场强为零:kQ1/x^2=kQ2/(L-x)^2 ==>Q2:Q1=[(L-x)/x]^2==>x=L/[1+sqrt(Q2/Q1)]
因为Q1(位于A)处于平衡所以Q2(B)、Q3(C)在A点的合场强为零:kQ3/x^2=kQ2/L^2 ==>x=sqrt(Q3/Q2)*L
==>Q3:Q1=[(L-x)/L]^2==>x=[1-sqrt(Q3/Q1)]*L