Физика. Электромагнетизм. Часть 1. Электростатическое поле. Его свойства и характеристики. Барсуков В.И. - 36 стр.

UptoLike

Составители: 

1020
4
,
4 r
q
r
q
επε
=ϕ
επε
=ϕ
+
, (16.5)
где q абсолютная величина каждого из зарядов диполя; r
1
и r
2
расстояния от отрицательного и поло-
жительного зарядов диполя до точки наблюдения.
Рис. 34
Выражения для потенциалов
+
ϕ
и
ϕ
подставим в (16.4):
21
21
01020
444 rr
rr
q
r
q
r
q
επε
=
επε
επε
=ϕ
. (16.6)
Так как плечо диполя l значительно меньше расстояния от центра диполя до рассматриваемой точ-
ки, то можно приближенно считать, что rrr
21
и
α
α
α
21
.
Тогда можно записать:
α
=
cos
21
lrr ;
2
21
rrr = .
Подставив все это в формулу для суммарного потенциала, получим:
α
επε
=ϕ cos
4
2
0
r
ql
. (16.7)
Произведение ql есть электрический момент диполя.
Окончательная формула, таким образом, имеет вид:
α
επε
=ϕ cos
4
2
0
r
p
, (16.8)
где α – угол между направлением электрического момента диполя и направлением к точке наблюдения.
5 Пусть поле создано равномерно заряженным тонким кольцом радиуса
0
r с линейной плотностью
зарядов τ . Найдем потенциал (относительно бесконечности) в точке, лежащей на оси этого кольца на
расстоянии h от его центра (рис. 35).
Рис. 35
Так как заряды распределены непрерывно, то при расчете результирующего потенциала нам при-
дется интегрировать. Найдем в точке наблюдения потенциал, созданный зарядом бесконечно малого
элемента dl :
ϕ
q
+
q
l
r
p
r
α
2
α
1
α
1
r
1
r
2
r
ϕ
dl
r
h
r
0
α