это быстро и бесплатно
Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!
Ознакомительный фрагмент работы:
М.И. Векслер, Г.Г. Зегря
Пусть O - начало координат, P - точка, в которой ищется поле, A - точка, в которой расположен заряд q. Вектор обычно обозначают , вектор обозначают . Тогда напряженность электрического поля и потенциал, создаваемые зарядом, записываются как:
| (1) |
Задача. Найти поле, которое в точке создает заряд q, находящийся в точке .
Ответ:
При наличии распределенного заряда, создающего поле, необходимо провести интегрирование:
| (2) |
При этом пробегает всевозможные положения из начала координат в точки, где есть заряд dq. Последний записывается как
Если рассматривается равномерно заряженная зарядом Q объемная (объема V), поверхностная (площади S) или линейная (длины L) область, то, соответственно,
| (3) |
Как записать dV, dS и dl? Это зависит исключительно от геометрии:
Задача. Нить, равномерно заряженная с плотностью λ0, имеет длину 2a и расположена в плоскости xy вдоль оси x симметрично относительно оси y. Найти поле на оси y как функцию y.
Ответ:
Задача. Найти потенциал в центре пластины в форме полудиска. Внутренний и внешний радиусы R1 и R2, заряд σ = σ0sinφ, где φ- угол в плоскости xy.
Решение: Потенциал рассчитываем по стандартной формуле (2):
При этом
| = | ||
| = |
Соответственно,
| = | ||
| = | r |
С учетом формы тела, создающего поле,
| dq = σ(r, φ)· dS = σ0sinφ· rdr dφ |
причем φ изменяется в пределах от 0 до π, а r - от R1 до R2. Теперь можно продолжить интегрирование формулы для φ:
Задача. Найти поле на оси кольца радиуса R, заряженного как λ = λ0cosφ. Кольцо расположено в плоскости xy.
Ответ:
Задача. Найти потенциал на оси z цилиндрической поверхности радиуса R. Цилиндр заряжен как σ = σ0cosφ и расположен соосно с z, занимая область –L... 0.
Ответ: φ(z) = 0
Задача. Найти поле в центре шарового сектора с внутренним и внешним радиусами R1, R2, занимающего область φ = 0... 2π, θ = 0... π/4, равномерно заряженного зарядом ρ0.
Решение: Заряженный объект (шаровой сектор) является объемным, так что
| dq = ρ dV = ρ0· r2drsinθdθdφ |
где использовано выражение для элемента объема шара. У нас начало координат совпадает с точкой, где ищется поле, так что
Вектор запишется:
При этом
Теперь у нас уже есть все составные компоненты для проведения интегрирования. Пределы интегрирования вытекают из условия задачи:
| = | ||
Совершенно очевидно, что члены, содержащие cosφ или sin φ, при интегрировании по φ от 0 до 2π дадут ноль (это интегрирование по периоду), поэтому их можно дальше не выписывать.
| = | ||
| = | ||
| = |
Направление вектора против оси z естественно из симметрии задачи. Если заряд положителен, то поле должно быть ориентировано от заряженного сектора, что и имеет место.
Список литературы
1. И.Е. Иродов, Задачи по общей физике, 3-е изд., М.: Издательство БИНОМ, 1998. - 448 с.; или 2-е изд., М.: Наука, 1988. - 416 с.
2. В.В. Батыгин, И.Н. Топтыгин, Сборник задач по электродинамике (под ред. М.М. Бредова), 2-е изд., М.: Наука, 1970. - 503 с.
3. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц, Теоретическая физика. т.8 Электродинамика сплошных сред, 2-е изд., М.: Наука, 1992. - 661 с.
Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников
Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.
Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов
Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит
Бесплатные доработки и консультации
Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки
Гарантируем возврат
Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа
Техподдержка 7 дней в неделю
Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему
Строгий отбор экспертов
К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»
Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован
Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн
Исследуйте на сходимость числовой знакоположительный ряд
Решение задач, Математика
Срок сдачи к 20 янв.
Решить 2 задачи по гидравлике, объединить результаты в одну расчётно-графическую работу.
Решение задач, Гидравлика
Срок сдачи к 17 янв.
Тема в задании нужно сделать курсовую по организации пар Севастополь...
Курсовая, Бухгалтерская и налоговая отчетность
Срок сдачи к 15 янв.
Анализ доходов, расходов и финансовых результатов деятельности организации по данным отчета о финансовых результатах
Курсовая, Бухгалтерский учет анализ и аудит
Срок сдачи к 26 янв.
Технологическая (проектно-технологическая) практика
Отчет по практике, Педагогическое образование
Срок сдачи к 16 февр.
"Контрабанда растений, содержащих наркотические средства, психотропные вещества или их прекурсоры, либо их частей, содержащих наркотические средства"
Презентация, Уголовное право
Срок сдачи к 21 янв.
Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!