Электростатическое поле создано системой точечных зарядов
,
и
.
Градиент потенциала поля в точке А ориентирован в направлении …
Решение:
Градиент потенциала в некоторой точке связан с напряженностью поля в этой точке соотношением
, поэтому для нахождения
в вершине квадрата необходимо найти напряженность поля в этой точке. Согласно принципу суперпозиции полей напряженность в точке А равна:
, где
и
– напряженности полей, создаваемых точечными зарядами
,
и
в рассматриваемой точке соответственно. На рисунке показаны направления этих векторов.
Величина напряженности поля точечного заряда определяется по формуле
, где
электрическая постоянная, а r – расстояние от заряда до точки. Поскольку все заряды одинаковы по величине, а заряд
удален от рассматриваемой точки на расстояние
, то
, а
. Модуль вектора
равен диагонали квадрата, построенного на векторах
и
, то есть
. Таким образом, модуль напряженности результирующего поля в точке А
, а сам вектор
ориентирован в направлении 6. Тогда вектор
ориентирован в направлении 2.