Лидеры рейтинга
Мастер-Эксперт
1097
Академик
419
Мастер-Эксперт
397
Мастер-Эксперт
330
Советник
99
Профессионал
50
Профессор
44
8.1.6
02.01.2021
JS: 2.2.2
CSS: 4.2.0
jQuery: 3.5.1
Консультации и решение задач по физике.
Администратор раздела: Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)
|
Перейти к консультации №: |
|
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
Пространство между двумя концентрическими сферами,
радиусы которых R1 = 3 см и R2 = 5 см, заряжено с объемной
плотностью p=p0/r^2, где p0 = 10^–8 Кл/м. Среда - вакуум. Найти
напряженность электрического поля Е в точках r1 = 2 см, r2 = 4 см,
r3 = 6 см и индукцию D в этих точках.
Состояние: Консультация закрыта
Здравствуйте, malcev.daniil!
Согласно теореме Остроградского-Гаусса, поток вектора индукции через замкнутую поверхность равен суммарному электрическому заряду внутри этой поверхности:
В частности, если вектор индукции всегда направлен перпендикулярно к поверхности, то
и
Если плотность заряда ρ в объёме V, ограниченном поверхностью S, непостоянна, то
В данном случае внутри сферической поверхности радиуса R и площадью S = 4πR2 содержится заряд
Так как
то при R<R1 q = 0 (внутри меньшей сферы зарядов нет), при R1<R<R2
и при R>R2 q = 4πρ0(R2-R1). Тогда
В частности, для ρ0 = 10-8 Кл/м, R1 = 3 см = 0.03 м, R2 = 5 см = 0.05 м выражение для электрической индукции примет вид
откуда для r1 = 2 см = 0.02 м, r2 = 4 см = 0.04 м, r3 = 6 см = 0.06 м получаем D(0.02) = 0, Кл/м2 и
Кл/м2. Так как в вакууме E = D/ε0, где ε0 = 8.8542·10-12 Ф/м - электрическая постоянная, то для напряжённости поля получаем E(0.02) = 0, E(0.04) ≈ 7059 В/м и E(0.06) ≈ 14118 В/м.
|
Консультировал: Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор) Дата отправки: 18.12.2020, 14:13 |
Рейтинг ответа:
0 Сообщение модераторам Отправлять сообщения |
Возможность оставлять сообщения в мини-форумах консультаций доступна только после входа в систему.
Воспользуйтесь кнопкой входа вверху страницы, если Вы зарегистрированы или пройдите простую процедуру регистрации на Портале.