Консультация № 179637
30.07.2010, 15:31
0.00 руб.
0 2 2
Здравствуйте уважаемые эксперты:
На оси равномерно заряженного кольца радиусом R=10 см расположен стержень длиной l=20 см. Стержень равномерно заряжен с линейной плотность заряда r=10 нКл/м. Заряд кольца равен 100 нКл. Ближайший конец стержня находится в центре кольца. Найти силу взаимодействия кольца и стержня.

Обсуждение

давно
Модератор
156417
2175
31.07.2010, 18:17
общий
это ответ
Здравствуйте, max123.
Переходим к полярной системе координат. За точку отсчёта берём произвольную точку кольца.

Так как вертикальные составляющие напряжённости всех участков кольца в любой точке оси складываются, а горизонтальные нейтрализуются, напряжённость в точке оси, направление на которую из любой точки кольца составляет угол [$966$] с радиусом, равна
E=kq*sin[$966$]/r2=kq*sin[$966$]*cos2[$966$]/R2
При этом отрезок стержня в окрестностях этой точки, видимый из точек кольца под углом d[$966$], имеет длину
dl=r*d[$966$]/cos[$966$]=R*d[$966$]/cos2[$966$]
он несёт заряд
dq=[$955$]*dl=[$955$]R*d[$966$]/cos2[$966$]
и взаимодействует с кольцом с силой
dF=E*dq=kq*sin[$966$]*cos2[$966$]/R2*[$955$]R*d[$966$]/cos2[$966$]=kq*[$955$]*sin[$966$]*d[$966$]/R
интегрируем
F=0[$966$][size=1]max[/size][$8747$]kq*[$955$]*sin[$966$]*d[$966$]/R=kq*[$955$]*(cos0-cos[$966$]max)/R=
=kq*[$955$]*(1-cos[$966$]max)/R=9*109Н*м[sup]2[/sup]/Кл[sup]2[/sup]*10-7Кл*10-8Кл/м*(1-cos(arctg2))/0,1м=5*10-5 Н
5
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
31.07.2010, 18:18
общий
это ответ
Здравствуйте, max123.

Предлагаю Вам свое решение задачи. Проверьте ход решения и выкладки. От ошибок никто не застрахован.

С уважением.
5
Об авторе:
Facta loquuntur.
Форма ответа