Конспекты лекций по физике. Лукс Р.К. - 32 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

32
единицу поверхности. Если плоскость заряжена равномерно, то тогда во всех ее точках σ будет
одинаковой (σ =
const), и поэтому поле такой бесконечно протяженной плоскости является
однороднымлинии
E
представляют прямые, перпендикулярные к ней (рис. 7.3).
2-й этап. Выбираем замкнутую поверхность в виде цилиндра, образующая которого
перпендикулярна к плоскости (рис. 7.3). Тогда поток ФЕ через боковую поверхность будет
равен нулю (α =90
0
, линии
E
не пересекают боковой поверхности), и поэтому остается поток
только через основание площади S1 = S2 = S:

SSS
E
ESEdSEdSEdSФ
12
2.coscoscos
3-й этап. Рассчитаем заряд плоскости, попадающий внутрь цилиндра:

SS
i
SdSdqq .
4-й этап. Применяем теорему Гаусса для расчета модуля вектора
E
:
,
0
2
S
ES
;
2
E
0
(7.5)
здесь учтен случай отрицательно заряженной плоскости.
Формула (7.5) позволяет провести расчет поля плоского конденсатора как поля двух
параллельных плоскостей с равными по модулю и противоположными по знаку
поверхностными зарядами (рис. 7.4а).
Используя принцип суперпозиции электростатических полей, можно сделать вывод о
том, что поле конденсатора существует между его пластинами (рис. 7.4б), а модуль вектора
этого поля
,
00
S
q
EEE
(7.6)
где
q
- модуль заряда одной из пластин конденсатора площадью S. Между обкладками
конденсатора вакуум или газ.
Оценим разность потенциалов
φ
1
φ
2
(или напряжение
U) между обкладками
конденсатора, находящимися на расстоянии d друг от друга. Для этого используем формулы
(6.5) и (7.6):
2
1
21
.cos EdEdlU
(7.7)
Пример 2. Поле равномерно заряженной бесконечно длинной прямолинейной нити.
1-й этап. Введем линейную плотность заряда нити. Для этого на заряженной нити
выбираем элемент длины
dl, содержащий заряд dq, и рассчитаем
τ по формуле
Рис. 7.4