Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Яворский Б.М. -> "Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования" -> 68

Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования - Яворский Б.М.

Яворский Б.М., Селезнев Ю.А. Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования — М.: Наука, 1989. — 596 c.
Скачать (прямая ссылка): spravochdelo1989.pdf
Предыдущая << 1 .. 62 63 64 65 66 67 < 68 > 69 70 71 72 73 74 .. 196 >> Следующая

Задача 3. Электрическое поле образовано двумя одинаковыми разноименными точечными зарядами 5 нКл. Расстояние между зарядами 10см. Определить напряжен-
Рис. 111.1.2*
Рис. 111.1.2**
ность поля: 1) в точке, лежащей посередине между зарядами; 2) в точке, лежащей на продолжении линии, соединяющей центры зарядов, на расстоянии 10 см от отрицательного заряда; 3) в точке, находящейся на расстоянии 10 см от положительного и отрицательного зарядов (рис. III.1.2**).
Дано: <7j=<72=5 нКл=5-10~9 Кл, а= 10 см= Ю-1 м.
Найти: ЕА, Ев, Ес.
Решение: В соответствии с принципом суперпозиции полей напряженность поля, созданного двумя зарядами, определяется суммой напряженностей полей, создаваемых отдельными зарядами: Е=Е_ + Е+, где Е_ и E+ — векторы напряженностей полей, создаваемых соответственно отрицательным и положительным зарядами.
В точке А напряженности полей Е_ и E+ направлены одинаково. Поэтому модуль вектора напряженности в точке А равен
?*д = 2-?"+ = 2?" _ =
= 4лМа/2)» =4-3,14.8,85^10-" (10-1/2)? В/м = 3.6'104 В/М.
В точке В имеем |Е+|= 4ЛЄд^2я)>» точка В находится
1.4. ПРИМЕРЫ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ Jg5
|ей| = |еі| + |е;| = ^
Ял
4л80а2 4яе04а2 '
І Ея I - 4яе0а2 V 1 " 5 10-в 3
1^1^4-3,14-8,85-10-^.10-2 •T В/М = 3,4- Юз B/M.
В точке Cl Ec| = I E+Icosa+I Ellcosa. Из условия задачи следует, что I El I = I Ell, угол а в равностороннем треугольнике равен 60°, cos60°=0,5. Поэтому
I Ес I = 2 I Е; I cos а = 2 . -rr-3— . 0,5 = -г-^Ц-, 1 с 1 1+1 4яе0а2 ' 4яе0а2 '
I Ес I ^ 4,5-103 В/м. Направления векторов Ей и Ес указаны на рисунке.
1.4. Примеры некоторых электростатических полей
1°. Напряженность электростатического поля точечного заряда q в диэлектрике (111.1.2.6°)
E=; '-1-L (в СИ), 4ле0 er2 /• 4 '
E = -^— (в системе СГСЭ),
где г — радиус-вектор, проведенный из точечного заряда в исследуемую точку поля, е — относительная диэлектрическая проницаемость среды, е0 — электрическая постоянная в СИ (VII.5.10). На рис. III.1.3, ааб изображены электростатические поля уединенных точечных зарядов: положительного (а) и отрицательного (б) — и ука- а S
заны направления векторов на- Рис. III. 1.3
пряженностей полей. Модуль вектора напряженности поля точечного заряда
Е = Т~Ч (в си).
Е = ~2 (в системе СГСЭ).
2°. Напряженность электростатического поля системы N точечных зарядов qu <?2). . •, Qx согласно принципу су-
на расстоянии 2а от заряда q+, и IElI =-.q~ 2 ; тогда
186 ОТДЕЛ III. ГЛ. 1. ЭЛЕКТРОСТАТИКА
а 6
Рис. III.1.4
3°. Напряженность электростатического поля шара радиуса R с зарядом q, равномерно распределенным по его поверхности,
Е = Іе7*7 (приг>Я) (в СИ),
E = -I (при г ^R) (в системе СГСЭ),
где г — радиус-вектор, проведенный из центра шара в исследуемую точку поля (остальные обозначения см. п. Г). Модуль вектора напряженности поля шара
E — (ПРИ (в системе СГСЭ).
Электростатическое поле вне заряженного шара совпадает с полем точечного заряда (равного заряду шара), помещенного в центр шара (рис. III. 1.5). Напряженность электростатического поля внутри шара, заряженного по поверхности, равна нулю (111.1.5.3°).
4°. Равномерно заряженная бесконечная плоскость создает однородное электростатическое поле, модуль
перпозиции (111.1.3.7°)
E = J-V-U-U (в СИ),
i=l
n
E = Jij IL (в системе СГСЭ).
i=i 6r'
На рис. III. 1.4 изображены электростатические поля двух разноименных (а) и одноименных (б) зарядов и указаны направления силовых линий этих полей.
1.4. ПРИМЕРЫ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ 187
Линии напряженности перпендикулярны плоскости. На рис. 111.1.6 изображены электростатические поля уеди-
Рис. III.1.5 Рис. III.1.6
ненных равномерно заряженных бесконечных плоскостей! положительной (а) и отрицательной (6).
5°. Две равномерно, с одинаковой плотностью а, и разноименно заряженные бесконечные параллельные плоскости создают однородное электростатическое поле с на пряженностью, модуль которой равен
( E = — (в СИ), в пространстве между ) eee v '
плоскостями I ?==4яа (в системе СГСЭ)(
в остальном пространстве ?=0 (рис. III.1.7).
6°. Электрическим диполем называется совокупность двух равных по величине и противоположных по знаку точечных зарядов +q и —q, расположенных на расстоянии / друг от друга (рис. III. 1.8). Вследствие того, что заряды диполя находятся в разных точках пространства, они не компенсируют друг друга по напряженности и каждый из них создает свое электрическое поле. По принципу супер-
напряженности которого равен
* = і?г <вСИ)'
Е = ~- (в системе СГСЭ),
где о — поверхностная плотность зарядов, равная электрическому заряду, который помещен на единице площади поверхности:
188
ОТДЕЛ III. ГЛ. 1. ЭЛЕКТРОСТАТИКА
позиции (111.1.3.7°) напряженность электростатического поля диполя равна сумме напряженностей полей, создаваемых каждым из зарядов диполя. Модуль вектора напряженности в точке О, достаточно удаленной от диполя (г»/) (рис. III.1.8),
Предыдущая << 1 .. 62 63 64 65 66 67 < 68 > 69 70 71 72 73 74 .. 196 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed