 |
|
Электрическое поле в вакууме.
Условие: Тонкий диск или плоское кольцо расположены в одной из координатных плоскостей симметрично началу координат и несут равномерно распределенный заряд с поверхностной плотностью заряда s. В системе координат XYZ расположены два тонких стержня А1В1 и А2В2 и несут равномерно распределенные заряды q1 и q2 соответственно. Вся система находится в вакууме.
Задание:
1. Пользуясь принципом суперпозиции, найдите значения векторов напряженности электрических полей, создаваемых всеми распределениями зарядов в отдельности в точке на оси симметрии диска или кольца как функции соответствующей координаты.
2. Пользуясь принципом суперпозиции, рассчитайте потенциал электрического поля системы в точке на оси симметрии диска или кольца как функцию соответствующей координаты.
3. Рассчитайте модуль напряженности результирующего электрического поля в точках С и Д.
4. Используя формулы для расчетов, полученные в п.2, найдите разность потенциалов ( 
) для электрического поля системы.
5. Используя связь напряженности с потенциалом для результирующего поля в виде 
, найдите разность потенциалов между точками С и Д и сравните результаты со значением п.4.
6. Пользуясь формулой 
, найдите напряженность электрического поля в С и Д и сравните результаты со значением п.3.
Решение задачи обязательно сопровождайте краткими пояснениями и рисунками. Вычисления проводите в системе СИ и обязательно проверяйте единицы измерения ответов.
Выбор варианта условия:
Вариант рисунка выбирается согласно Вашему порядковому номеру в списке группы.
Номер условия (таблица 6) выбирается из ниже приведенной таблицы 1. Для этого необходимо сложить две последние цифры номера своей группы и свой порядковый номер в списке группы. По предпоследней цифре полученного числа находится соответствующая строка таблицы, а по последней – соответствующий столбец. Пересечением выбранных столбца и строки определяют номер Вашего условия.
Пример выбора: группа П-263, порядковый номер в списке группы –11. 63+11=74. На пересечении строки 7 и столбца 4 получили цифру 0. Из таблицы 6 выписываем условие из строки под №0, т.е.
| № | R1, м | R2, м | σ, нКл/м2 | q1, нКл | q2, нКл |
| 0,5 | 0,8 |
Таблица 1.
| Последняя цифра кода | |||||||||||
| Предпоследняя цифра кода | |||||||||||
Таблица 6.
| № | R1, м | R2, м | σ, нКл/м2 | q1, нКл | q2, нКл |
| 0,5 | 0,8 | ||||
| 0,6 | 0,9 | ||||
| 0,7 | 1,0 | ||||
| 0,8 | 1,1 | ||||
| 0,9 | 1,2 | ||||
| 1,0 | 1,3 | ||||
| 1,1 | 1,4 | ||||
| 1,2 | 1,5 | ||||
| 1,3 | 1,6 | ||||
| 1,4 | 1,7 |