Бесконечная тонкая прямая нить заряжена равномерно с плотностью 2 мкКл/м. а) Найти Е и φ как функции расстояния r от нити. Потенциал на расстоянии r0 = 1 м положить равным нулю; б) Вычислить Е и φ для r = 10 м.
от

1 Ответ

Дано:  
Плотность заряда нити λ = 2 мкКл/м  
Расстояние от нити r  
Потенциал на расстоянии r0 = 1 м р0 = 0  

Найти:  
a) Найти E и φ как функции расстояния r от нити  
b) Вычислить E и φ для r = 10 м  

Решение:  
a)
Электрическое поле вокруг бесконечно длинной прямой нити равномерно заряженной с плотностью λ определяется формулой:  
E = λ / (2 * pi * ε0 * r)  

Потенциал создаваемый этим полем на расстоянии r от нити выражается как:  
φ = -λ / (2 * pi * ε0) * ln(r / r0)  

b)  
Для r = 10 м:  
E = 2 * 10^(-6) / (2 * pi * 8.85 * 10^(-12) * 10) = 2 * 10^(-6) / (2 * 3.14 * 8.85 * 10^(-11)) ≈ 3.59 * 10^3 Н/Кл  
φ = -2 * 10^(-6) / (2 * pi * 8.85 * 10^(-12)) * ln(10 / 1) = -2 * 10^(-6) / (2 * 3.14 * 8.85 * 10^(-12)) * ln(10) ≈ -359 В  

Ответ:  
a) E = λ / (2 * pi * ε0 * r), φ = -λ / (2 * pi * ε0) * ln(r / r0)  
b) При r = 10 м: E ≈ 3.59 * 10^3 Н/Кл, φ ≈ -359 В
от