Нужно решить
электрическое поле создано бесконечной плоскостью с поверхностной плотностью заряда =200 нкл/ и бесконечной нитью с линейной плотностью =0,1 мккл/м, проходящей параллельно плоскости на расстоянии а=0,2 м. определить напряженность поля в точке на расстоянии =0,5 м от плоскости и =0,3 м от нити.
Е = 17 кВ/м
Объяснение:
Дано:
σ = 200 нКл/м² = 200·10⁻⁹ Кл/м²
τ = 0,1 мкКл/м = 0,1·10⁻⁶ Кл/м
a = 0,2 м
L = 0,5 м
r = 0,3 м
__________________
E - ?
1)
Сделаем чертеж.
Заметим, что напряженность поля, созданная заряженной плоскостью, не зависит от расстояния от плоскости до исследуемой точки:
E₁ = σ / (2·ε₀).
2)
Напряженность поля, созданная заряженной нитью, от расстояния зависит:
E₂ = τ / (2·π·ε₀·r).
3)
По принципу суперпозиции полей:
E = E₁+E₂
E = σ / (2·ε₀) + τ / (2·π·ε₀·r) = (1/(2·ε₀)) · (σ + τ / (π·r) )
E = (1/(2·8,85·10⁻¹²)) · (200·10⁻⁹ + 0,1·10⁻⁶ / (3,14·0,3) ) =
= 5,65·10¹⁰ · (200·10⁻⁹ + 106·10⁻⁹) ≈ 17 000 В/м или Е=17 кВ/м