Составители:
Рубрика:
22
относительно указанной на рисунке оси симметрии, то суммарная напряжен-
ность поля будет направлена по оси симметрии и равна сумме проекций век-
торов
E
d
на эту ось (проекции на перпендикулярное к этой оси направление
взаимно компенсируются).
В соответствии с формулами (2.7)
получим значение потенциала поля
нити:
πτπ
ττ
ϕϕ
π
π
kR
R
kdl
R
kd
RR
=⋅===
∫∫
00
.
Для нахождения напряженности
потребуется взять в качестве перемен-
ной интегрирования не элемент длины, а элементарный угол d
α
:
[]
αα
τ
α
α
τ
αα
τ
d
R
k
R
Rd
kdRdl
R
dl
kdE
x
⋅==⋅=== sinsinsin
2
,
тогда
R
k
R
k
R
kd
R
kE
x
τπτ
α
τ
αα
τ
π
π
⋅=−⋅=−⋅=⋅⋅=
∫
2)
2
cos0(cos2)cos(2sin2
2/
0
2/
0
.
Полученные значения относятся лишь к одному частному случаю (к
единственной точке – центру), а потому связь (2.2) на этом примере просле-
дить нельзя.
Задача №2.2. Тонкое плоское кольцо радиуса R и толщиной h равномерно за-
ряжено с поверхностной плотностью зарядов
σ
. Найдите с помощью принципа
суперпозиции напряженность и потенциал поля в точке, находящейся на пер-
пендикулярной к плоскости кольца оси (проходящей через его центр) на рас-
стоянии х от плоскости кольца. Принять h<<R.
Указания по решению. Проведем расчет прямым путем (от потенциала к на-
пряженности) и обратным (от напряженности к
потенциалу).
Прямой путь.
Рассмотрим элемент кольца, несущий заряд
d
l
hdSdq
⋅
=
=
σ
σ
и создающий поле с потенциалом
рис. 6
относительно указанной на рисунке оси симметрии, то суммарная напряжен-
ность поля будет направлена по оси симметрии и равна сумме проекций век-
торов d E на эту ось (проекции на перпендикулярное к этой оси направление
взаимно компенсируются).
В соответствии с формулами (2.7)
получим значение потенциала поля
нити:
πR πR
ϕ = ∫ dϕ = k ∫ dl = k τ ⋅ πR = kπτ .
τ
0 R 0 R
Для нахождения напряженности
рис. 6 потребуется взять в качестве перемен-
ной интегрирования не элемент длины, а элементарный угол dα:
dE x = k
τdl sin α = [dl = R ⋅ dα ] = k τRdα sin α = k τ sin α ⋅ dα ,
2 R R
R
тогда
π /2
τ τ π /2 τ π τ
Ex = 2 ⋅ k
R
∫ sin α ⋅ dα = 2 ⋅ k ( − cos α 0 ) = 2 ⋅ k (cos 0 − cos ) = 2 ⋅ k .
R R 2 R
0
Полученные значения относятся лишь к одному частному случаю (к
единственной точке – центру), а потому связь (2.2) на этом примере просле-
дить нельзя.
Задача №2.2. Тонкое плоское кольцо радиуса R и толщиной h равномерно за-
ряжено с поверхностной плотностью зарядов σ. Найдите с помощью принципа
суперпозиции напряженность и потенциал поля в точке, находящейся на пер-
пендикулярной к плоскости кольца оси (проходящей через его центр) на рас-
стоянии х от плоскости кольца. Принять h<Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- …
- следующая ›
- последняя »
