الف) اگر اندازه بار 2q برابر شود میدان در همان نقطه چند برابر E خواهد شد؟
میدان الکتریکی با اندازه بار رابطه مستقیم دارد. یعنی اگر اندازه بار دو برابر شود، میدان الکتریکی نیز دو برابر خواهد شد. بنابراین، در این حالت میدان الکتریکی 2 برابر E خواهد شد.
ب) اگر فاصله نقطه A از بار q را دو برابر کنیم و همچنین اندازه بار 5q برابر شود میدان الکتریکی در محل جدید چند برابر E میشود؟
میدان الکتریکی با مجذور فاصله رابطه عکس دارد. یعنی اگر فاصله دو برابر شود، میدان الکتریکی به یک چهارم مقدار اولیه کاهش مییابد.
در این حالت:
* اندازه بار 5 برابر شده است (5q) که میدان را 5 برابر میکند.
* فاصله دو برابر شده است که میدان را به یک چهارم مقدار اولیه کاهش میدهد (1/4).
بنابراین، میدان الکتریکی جدید برابر خواهد بود با:
(5 * E) * (1/4) = 5/4 E
یعنی میدان الکتریکی در محل جدید 5/4 برابر E خواهد شد.
ج) برای آنکه میدان ناشی از همان بار q سه برابر شود فاصله A از بار q چه تغییری باید بکند؟
میدان الکتریکی با مجذور فاصله رابطه عکس دارد. برای اینکه میدان سه برابر شود، باید مجذور فاصله به یک سوم مقدار اولیه کاهش یابد.
یعنی:
(1/3) = (1/r^2)
با حل این معادله، به دست میآید:
r = √3
بنابراین، فاصله باید به 1/√3 برابر فاصله اولیه کاهش یابد تا میدان سه برابر شود. به عبارت دیگر، فاصله باید تقریباً به 0.577 برابر فاصله اولیه کاهش یابد.