На бесконечном тонкостенном цилиндре диаметром 10см равномерно распределены заряд с поверхностной плотностью 2мкКл/м^2. определить напряженность поля в точке, отстоящей от поверхности цилиндра на расстоянии 12 см
Для начала найдем заряд, содержащийся в единичной длине цилиндра. Для этого умножим поверхностную плотность заряда на окружность цилиндра:
σ = 2 мкКл/м^2 = 2 10^-6 Кл/м^2 r = диаметр / 2 = 10 см / 2 = 5 см = 0,05 м q = σ 2πr = 2 10^-6 Кл/м^2 2π 0,05 м = 2π 10^-6 Кл/м 0,05 м = 1 10^-7 Кл/м
Теперь используем формулу для определения напряженности поля вне проводящего цилиндра:
E = λ / (2πε₀r)
где λ - заряд, распределенный на единичной длине цилиндра, ε₀ - электрическая постоянная (8,85 * 10^-12 Кл^2/Нм^2), r - расстояние от точки до поверхности цилиндра.
Для начала найдем заряд, содержащийся в единичной длине цилиндра. Для этого умножим поверхностную плотность заряда на окружность цилиндра:
σ = 2 мкКл/м^2 = 2 10^-6 Кл/м^2
r = диаметр / 2 = 10 см / 2 = 5 см = 0,05 м
q = σ 2πr = 2 10^-6 Кл/м^2 2π 0,05 м = 2π 10^-6 Кл/м 0,05 м = 1 10^-7 Кл/м
Теперь используем формулу для определения напряженности поля вне проводящего цилиндра:
E = λ / (2πε₀r)
где λ - заряд, распределенный на единичной длине цилиндра, ε₀ - электрическая постоянная (8,85 * 10^-12 Кл^2/Нм^2), r - расстояние от точки до поверхности цилиндра.
E = (1 10^-7 Кл/м) / (2π 8,85 10^-12 Кл^2/Нм^2 0,12 м) = 1 10^-7 / (2π 8,85 0,12) 10^-12 Н/м = 1 / (2π 8,85 0,12) * 10^5 Н/м
E ≈ 119 Н/м
Таким образом, напряженность поля в точке, отстоящей от поверхности цилиндра на расстоянии 12 см, составляет около 119 Н/м.