میدان الکتریکی ناشی از دو بار الکتریکی نقطهای ${{q}_{۱}}$ و ${{q}_{۲}}$ که در فاصلهٔ r از یکدیگر قرار دارند، در نقطهٔ A در میان دو بار که فاصلهٔ آن از بار ${{q}_{۱}}$ برابر با $\frac{r}{۳}$ است، برابر $\overrightarrow{E}$ میباشد. اگر بار ${{q}_{۱}}$ را حذف کنیم، میدان الکتریکی در این نقطه برابر $\frac{\overrightarrow{E}}{۴}$ میشود. حاصل $\frac{{{q}_{۲}}}{{{q}_{۱}}}$ کدام است؟
با نوشتن روابط بین میدانهای الکتریکی داریم: تصویر 1 $\left. \begin{matrix} {{\overrightarrow{E}}_{1}}+{{\overrightarrow{E}}_{2}}=\overrightarrow{E} \\ {{\overrightarrow{E}}_{2}}=\frac{\overrightarrow{E}}{4}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \\\end{matrix} \right\}\Rightarrow {{\overrightarrow{E}}_{1}}=\frac{3\overrightarrow{E}}{4}$ $\frac{\left| {{\overrightarrow{E}}_{2}} \right|}{\left| {{\overrightarrow{E}}_{1}} \right|}=\left| \frac{{{q}_{2}}}{{{q}_{1}}} \right|\times {{(\frac{{{r}_{1}}}{{{r}_{2}}})}^{2}}\Rightarrow \frac{\left| \frac{\overrightarrow{E}}{4} \right|}{\left| \frac{\overrightarrow{3E}}{4} \right|}=\left| \frac{{{q}_{2}}}{{{q}_{1}}} \right|\times {{(\frac{\frac{r}{3}}{\frac{2r}{3}})}^{2}}\Rightarrow \frac{1}{3}=\left| \frac{{{q}_{2}}}{{{q}_{1}}} \right|\times \frac{1}{4}\Rightarrow \left| \frac{{{q}_{2}}}{{{q}_{1}}} \right|=\frac{4}{3}$ حال با توجه به اینکه ${{\overrightarrow{E}}_{1}}=\frac{3\overrightarrow{E}}{4}$ و ${{\overrightarrow{E}}_{2}}=\frac{\overrightarrow{E}}{4}$ است، میفهمیم که در نقطهٔ A میدانهای حاصل از ${{q}_{1}}$ و ${{q}_{2}}$ همجهتاند بنابراین علامت بارهای ${{q}_{1}}$ و ${{q}_{2}}$ مخالف هم است، پس: $\frac{{{q}_{2}}}{{{q}_{1}}}=-\frac{4}{3}$ تصویر 2