برای حل این مسأله، ابتدا به دنبال رابطهای برای انرژی پتانسیل الکتریکی باشیم. انرژی پتانسیل الکتریکی برای یک بار در یک میدان الکتریکی برابر است با:
\[ \Delta U = q \cdot \Delta V \]
در اینجا \(\Delta U\) انرژی پتانسیل الکتریکی است که معادل \(4 \, \text{mJ}\) یا \(4 \times 10^{-3} \, \text{J}\) است. \(q\) بار الکتریکی است که برابر با \(4 \, \mu\text{C}\) یا \(4 \times 10^{-6} \, \text{C}\) و \(\Delta V\) اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه B و C است.
همچنین، رابطه اختلاف پتانسیل الکتریکی با میدان الکتریکی به صورت زیر است:
\[ \Delta V = E \cdot d \]
که در آن \(E\) بزرگی میدان الکتریکی و \(d\) فاصله بین دو نقطه است که برابر \(10 \, \text{cm}\) یا \(0.1 \, \text{m}\) میباشد.
با توجه به این روابط، حل مسئله به صورت زیر است:
1. محاسبه \(\Delta V\) از \(\Delta U = q \cdot \Delta V\):
\[ \Delta V = \frac{\Delta U}{q} = \frac{4 \times 10^{-3} \, \text{J}}{4 \times 10^{-6} \, \text{C}} = 1000 \, \text{V} \]
2. با جایگذاری \(\Delta V\) در فرمول اختلاف پتانسیل:
\[ 1000 \, \text{V} = E \cdot 0.1 \, \text{m} \]
3. حل برای \(E\):
\[ E = \frac{1000 \, \text{V}}{0.1 \, \text{m}} = 10000 \, \text{V/m} \]
بنابراین بزرگی میدان الکتریکی برابر با \(10000 \, \text{V/m}\) یا همان \(10^4 \, \text{V/m}\) در سیستم SI است.