В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды по +80 нКл каждый

Сила с которой действует заряд Q1 на заряд Q4 определяется из закона Кулона:
F=14πεε0∙Q1∙Q4a2
где ε – диэлектрическая постоянная. В нашем случае она равна ε=1.
В нашем случае все заряды одинаковы, поэтому сила
F1=F3=14πε0∙Q∙Qa2=14πε0∙Q2a2
Из рисунка видно, что сила F=F2+F3=F2+2·F1·cos45º (так как сила F направлена по биссектрисе угла) .
Сила с которой действует заряд q2 на заряд q4 равна:
F2=14πε0∙Q2r2=14πε0∙Q2(2∙a)2=14πε0∙Q22∙a2
(Здесь r=2a как видно из рисунка).
Подставляем в F= F2+2·F1·cos45º и получаем
F=22+14πε0·Q22·a2
Сила притяжения заряда Q4 к заряду в центре квадрата равна
F'=14πε0·Q·Q4(r/2)2=14πε0·Q·Q4(a2/2)2
Для того, чтобы заряд Q4 был уравновешен необходимо чтобы F/=F