Бесконечно длинный круговой цилиндр радиуса 5 см равномерно заряжен по объему с плотностью заряда 4 нКл/м3 .

🎓 Заказ №: 21975

⟾ Тип работы: Задача

📕 Предмет: Физика

✅ Статус: Выполнен (Проверен преподавателем)

🔥 Цена: 149 руб.

👉 Как получить работу? Ответ: Напишите мне в whatsapp и я вышлю вам форму оплаты, после оплаты вышлю решение.

➕ Как снизить цену? Ответ: Соберите как можно больше задач, чем больше тем дешевле, например от 10 задач цена снижается до 50 руб.

➕ Вы можете помочь с разными работами? Ответ: Да! Если вы не нашли готовую работу, я смогу вам помочь в срок 1-3 дня, присылайте работы в whatsapp и я их изучу и помогу вам.

⚡ Условие + 37% решения:

Бесконечно длинный круговой цилиндр радиуса 5 см равномерно заряжен по объему с плотностью заряда 4 нКл/м3 . Найти выражение для потенциала электростатического поля в точке, удалённой на расстоянии 6 см от оси цилиндра. Диэлектрическая проницаемость цилиндра ε = 3. Потенциал на оси цилиндра равняется нулю.

Решение Рассчитаем напряженность электрического поля равномерно заряженного по поверхности цилиндра. Согласно теореме Остроградского-Гаусса поток вектора напряженности электрического поля через замкнутую поверхность пропорционален заряду, заключенному в ней: EdS Q S 0 1      (1) Где 0  =8,85·10−12 Ф/м – электрическая постоянная;  – диэлектрическая постоянная. Для расчета интеграла по поверхности необходимо выбрать удобную поверхность интегрирования. В данном случае, исходя из симметрии задачи, таковой будет являться поверхность в виде цилиндра радиуса r высотой H . Из симметрии задачи также следует, что вектор напряженности электрического поля E  будет сонаправлен с вектором dS  перпендикулярным к боковой поверхности выбранного цилиндра, и модуль будет постоянным во всех точках этой поверхности (это справедливо для длинного цилиндра). На основаниях цилиндра вектор E  будет перпендикулярен вектору нормали к основаниям, и скалярное произведение EdS   будет равно нулю. Тогда интеграл выражения (1) будет равен: EdS E r H Q S 0 1 2           (2) Отсюда: r H Q E    2 0 (3) Учтем, что объемная плотность заряда равна: R H Q V Q 2     (4) Где V – объем цилиндра; R – радиус цилиндра. Отсюда: Q R H 2  (5) Подставим (5) в (3): r R r H R H E      0 2 0 2 2 2     (6) где r – расстояние до оси цилиндра. Для r  R , исходя из выражения (6), напряженность будет равна: 0 0 2 1 2 2    r r r E    (7)

Научись сам решать задачи изучив физику на этой странице: Решение задач по физике

Услуги: Заказать физику Помощь по физике

Готовые задачи по физике которые сегодня купили:

1. В сосуде объемом V  5 л находится однородный газ количеством вещества   0,2 моль.
2. Электрическое поле образовано бесконечно длинной заряженной нитью, линейная плотность заряда которой м пКл   20 .
3. Маховик, находящийся в покое, начал вращаться равноускоренно.
4. Длинный парафиновый цилиндр (ε = 2) радиусом 2 см равномерно заряжен с объемной плотностью 10 нКл/м3 .
5. Прямой металлический стержень длиной 10 см равномерно заряжен.
6. Два металлических шарика радиусами R1  5 см и R2 10 см имеют заряды Q 40 нКл 1  и Q 20 нКл 2   соответственно.
7. Определить потенциал в точке, лежащей на оси кольца, на расстоянии 10 см от центра.
8. Для нагревания 4,5 л воды от 23° С до кипения нагреватель потребляет 0,5 кВтчас электрической энергии.
9. На металл направлен пучок ультрафиолетового излучения   0,25 мкм.
10. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным проводом так, что две ее стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи I  200 А .