10. Обозначим заряды от края до края, как: A, B, C и D. Два заряда в середине: B и C – трогать не будем. Заряд A будем перемещать по дуге окружности с радиусом

с центром в точке B. Аналогично, заряд D будем перемещать по дуге окружности с радиусом

с центром в точке C.Расстояния: AB, BC и CD в процессе перемещения – не изменятся. А значит, не изменится и потенциальная энергия взаимодействия пар AB, BC и CD.Расстояние AD – в процессе перемещения изменятся с

до

а значит, потенциальная энергия возрастёт на величину:
 k \cdot \frac{q^2}{L} \ ; )
Расстояние AC – в процессе перемещения изменятся с

до

а значит, потенциальная энергия возрастёт на величину:
 k \cdot \frac{q^2}{L} \ ; )
Расстояние BD – в процессе перемещения, как и потенциальная энергия за счёт этого перемещения – изменятся так же, как и в случае AC.Общее увеличение потенциальной энергии как раз и потребует затраты энергии со стороны внешних сил, т.е. совершения работы. Итак:
 k \cdot \frac{q^2}{L} + 2 ( \frac{1}{ \sqrt{2} } - \frac{1}{2} ) k \cdot \frac{q^2}{L} = ( \sqrt{2} - \frac{1}{3} ) k \cdot \frac{q^2}{L} \ ; )
ОТВЕТ:
 k \cdot \frac{q^2}{L} \ ; )
11. Напряжённости поля

создаваемого зарядами в соседних вершинах перпендикулярны друг другу и равны, а значит в сумме в

раза больше каждой из них, а сам вектор суммы этих двух напряжённостей расположен симметрично-диагонально, т.е. сонаправленны с напряжённостью поля

создаваемого третьим диагональным зарядом.Итак, суммарная напряжённость поля, создаваемая соседними зарядами:

А общая напряжённость в четвёртой точки выразится, как:
 k \cdot \frac{q}{a^2} \ ; )
Потенциал в 4-ой точке равен алгебраической сумме потенциалов:
 k \cdot \frac{q}{a} \ ; )
ОТВЕТ:
 k \cdot \frac{q}{a^2} \ ; )
 k \cdot \frac{q}{a} \ ; )
12. Объём капельки выражается, как:

а объём объединённой капли выражается, как:

Разделив два последних равенства, получим:

![\frac{R}{r} = \sqrt[3]{N} \ ; \frac{R}{r} = \sqrt[3]{N} \ ;](https://tex.z-dn.net/?f= \frac{R}{r} = \sqrt[3]{N} \ ; )
Потенциал каждой заряженной капельки выражается, как:

Потенциал объединённой заряженной капли выражается, как:

Разделив два последних равенства, получим:
![\frac{\varphi_1}{\varphi} = \frac{Nq}{R} : \frac{q}{r} = N \cdot \frac{r}{R} = \frac{N}{ \sqrt[3]{N} } \ ; \frac{\varphi_1}{\varphi} = \frac{Nq}{R} : \frac{q}{r} = N \cdot \frac{r}{R} = \frac{N}{ \sqrt[3]{N} } \ ;](https://tex.z-dn.net/?f= \frac{\varphi_1}{\varphi} = \frac{Nq}{R} : \frac{q}{r} = N \cdot \frac{r}{R} = \frac{N}{ \sqrt[3]{N} } \ ; )
![\varphi_1 = \frac{N}{ \sqrt[3]{N} } \varphi = N^{2/3} \varphi \ ; \varphi_1 = \frac{N}{ \sqrt[3]{N} } \varphi = N^{2/3} \varphi \ ;](https://tex.z-dn.net/?f= \varphi_1 = \frac{N}{ \sqrt[3]{N} } \varphi = N^{2/3} \varphi \ ; )

В .