А - тобы Салмағы 150H , ауданы 3м ? кілем еденге қандай қысым түсіреді . Б - тобы

Показать ответ

Ответ:

SelesTia3

17.10.2020 04:18

1. Структура электростатического поля
В силу симметрии задачи, электростатическое поле является центрально-симметричны. т.е. $\overline E = E(r) \overline r_0$
r₀ - единичный радиус-вектор от заряда к произвольной исследуемой точке пространства.
Задача и её решение инвариантна к повороту (как картинку "ни крути" вокруг заряда, условие задачи и её решение не изменится).

2. Поле при отсутствии шара
Когда у нас есть только точечный заряд модуль напряженности электростатического поля $E(r) = k\frac{Q}{r^2}$ .

Потенциал электростатического поля связан с его напряженностью уравнением:
$\phi_1-\phi_2 = \int\limits^{2}_{1} {E} \, dl$
Интегрирование ведётся по произвольному пути между точками 1 и 2.

Отступление: если домножить уравнение на пробный заряд, то получим определение потенциальной энергии. Правый ингтеграл в этом случае будет работой, совершенной полем над пробным зарядом.

В нашем случае удобно интегрировать вдоль радиальных линий
$\phi_1-\phi_2 = \int\limits^{r_2}_{r_1} {E} \, dr$

Замечание: Потенциал определяется всегда с точностью до аддитивной постоянной, поэтому во всех задачах всегда выбирается, так называемое, условие нормировки. В разных задачах оно выбирается по разному, но в задачах данного типа принято брать потенциал бесконечно удаленной точки равным нулю $\phi_\infty = 0$

$\phi_1-\phi_\infty = \phi_1 = \int\limits^{\infty}_{r_1} {E} \, dr$

Подставим в эту формулу найденное поле:
$\phi = \int\limits^{\infty}_{R} {k \frac{Q}{r^2} } \, dr = kQ\int\limits^{\infty}_{R} { \frac{1}{r^2} } \, dr = kQ ( \lim_{r \to \infty} (- \frac{1}{r}) - (- \frac{1}{R} )) = \frac{kQ}{R}$
Получили известный результат. Выразим из этого результата заряд Q.
$Q= \frac{\phi R}{k}$

3. Поле при добавлении шара.
Для поиска величины напряженности воспользуемся теоремой Гаусса.
$\int {\int {E} } \, dS = 4\pi kq$
Поток вектора напряженности электростатического поля через любую замкнутую поверхность пропорционален величине свободного заряда, находящегося внутри этой поверхности.

Выберем в качестве такой поверхности сферу радиусом r. В силу структуры поля E(r) = const.
$\int {\int {E(r)} } \, dS = E(r)\int {\int {} } \, dS =E(r)*4\pi r^2 = 4\pi kq$
$E(r) = k \frac{q}{r^2}$

Теперь рассмотрим отдельные участки:
1) Участок 0 < r < 3R
$E(r) = k \frac{Q}{r^2}$
2) Участок 3R<r<4R
E(r) = 0 - электростатического поля внутри идеальных проводников не существует. Если предположить противное, то начнётся движение зарядов и это уже не статика. :)
3) Участок r > 4R
$E(r) = k \frac{4Q}{r^2}$
4Q - суммарный заряд внутри сферы радиусом r.

Аналогично рассчитаем потенциал.
$\phi' = \int\limits^\infty_R {E(r)} \, dr = \int\limits^\infty_{4R} {k \frac{4Q}{r^2} } \, dr + \int\limits^{4R}_{3R} {0} } \, dr +\int\limits^{3R}_{R} {k \frac{Q}{r^2} } \, dr = k \frac{4Q}{4R} + k \frac{Q}{R} - k\frac{Q}{3R}$

$\phi' = k \frac{5Q}{3R}$
Подставляем в это выражение найденное ранее Q и имеем:
$\phi' = \frac{5}{3}\phi = 500$

Что стоит отметить?
1) Потенциал функция непрерывная. Если знать, что подобные симметричные структуры создают поля аналогичные точечным зарядам, то задача решается в уме.
т.е. мы ищем потенциал на внешней границе шара как потенциал точечного заряда 4Q, на внутренней границе он такой же. Ищем разность потенциалов между внутренней границей и точкой A в поле точечного заряда Q. Складываем результаты.

2) Несмотря на то, что заряд 3Q на шаре поле внутри шара не создаёт, он увеличивает потенциал точек внутри полости, т.к. создаёт дополнительное поле вне шара. Потенциал - это работа по перемещению точечного заряда из бесконечности в данную точку. Больше поле вне шара - больше работа.

3) Разность потенциалов зависит только от локального поля (поля по в окрестности пути, соединяющего две точки). Сам потенциал зависит от структуры всего поля.

0,0(0 оценок)

Ответ:

dogparrker

08.07.2020 23:58

Итак, начнем с того, что натуральные ткани делятся на четыре группы: хлопковые, льняные, шерстяные и шелковые.

Тканей из хлопка очень много. Среди них есть как тонкие — из них шьются летние футболки, рубашки, легкие брюки и джемперы, так и плотные и ворсистые (например,

деним, фланель, вельвет), которые неплохо греют. Хлопок хорош многим: гипоаллергенный, приятный на ощупь, прочный, его легко стирать и гладить. Но есть и другая сторона

медали: он растягивается при носке, быстро линяет, плохо отводит влагу, намокает и долго сохнет, так что для занятий спортом не годится.

Главное достоинство льна в том, что в нем нежарко даже в сильный зной. Ведь он не только оберегает тело от перегрева, но и дать вам немного дополнительной прохлады.

Это тонкая, но прочная ткань с приятной фактурой. Но лен очень сильно мнется и с трудом гладится, помните?

Шерсть незаменима в холодный сезон: она хорошо согревает и отводит влагу, приятна в носке. Поэтому классические костюмы из тонкой шерсти, твидовые пиджаки и кашемировые шарфы всегда вне конкуренции. Правда, уход за шерстью не так прост и она может вызывать аллергию.

Шелковые вещи превосходят своих коллег по прочности и красоте. Шелк очень приятен на ощупь, быстро сохнет, в нем комфортно в жару. Но это деликатная ткань, потому шелковые галстуки, пластроны, платки, сорочки и костюмы нуждаются в особенном уходе.

Если в двух словах, то натуральные ткани имеют растительное или животное происхождение, поэтому они экологичны, хорошо дышат и имеют отличную терморегуляцию, но могут быть хрупкими и требуют бережного обращения.

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика