Тонкий очень длинный стержень равномерно заряжен с линейной плотностью τ заряда. Бесплатный доступ к контрольной работе

Реферат.Справочник
Контрольные работы по физике
Тонкий очень длинный стержень равномерно заряжен с линейной плотностью τ заряда

Тонкий очень длинный стержень равномерно заряжен с линейной плотностью τ заряда .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Тонкий очень длинный стержень равномерно заряжен с линейной плотностью τ заряда, равной 10 мкКл/м. На перпендикуляре к оси стержня, восстановленном из конца его, находится точечный заряд Q = 10 нКл. Расстояние а заряда от конца стержня равно 20 см. Найти силу F взаимодействия заряженного стержня и точечного заряда. τ = 10 мкКл/м = 10-5 Кл/м q = 10 нКл = 10-8 Кл а = 20 см = 0,2 м F ― ?

Ответ

F=6,36⋅10-6 Н = 6,36 мкН

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Вычислим сначала напряжённость поля Е в точке А расположения заряда q.
Выделим на стержне бесконечно малый элемент dх, расположенный на расстоянии х от конца. Этот элемент, как точечный заряд величиной создаёт напряжённость
(1)
– заряд элемента dх, R – расстояние до точки А, k = 1/4εε0 = 9∙109 Н∙м2/Кл2 постоянная закона Кулона, τ - линейная плотность заряда, ε0 – электрическая постоянная, ε – относительная диэлектрическая проницаемость среды (полагаем ε = 1, воздух или вакуум) Результирующая напряжённость, создаваемая всеми элементами стержня, согласно принципу суперпозиции, равна векторной сумме бесконечно малых напряжённостей (интегралу от всех элементов).
Интегрируем отдельно составляющие по осям.

Перейдём к интегрированию по углу α (см.рис.)
, тогда
Модуль напряжённости в точке А

и, наконец, искомая сила

Вычисление Н = 6,36 мкН
Ответ: F=6,36⋅10-6 Н = 6,36 мкН

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу