Дата публикации:

Задача по физике. Помогите решением .

df28b31f

Задача по физике. Помогите решением .

1) Используя теорему Гаусса, можно найти зависимость Е(r) напряженности электрического поля от расстояния r от общей оси для трех областей:

I (0 < r < R): В этой области находится только один цилиндр с поверхностной плотностью заряда σ1. Так как цилиндр имеет симметрию вокруг оси, электрическое поле будет направлено радиально от оси цилиндра. Используя теорему Гаусса, можно показать, что напряженность электрического поля в этой области равна:

E(r) = σ1 / (2ε₀), где ε₀ - электрическая постоянная.

II (R < r < 2R): В этой области находятся оба цилиндра с поверхностными плотностями заряда σ1 и σ2. Так как цилиндры имеют симметрию вокруг оси, электрическое поле будет направлено радиально от оси цилиндров. Используя теорему Гаусса, можно показать, что напряженность электрического поля в этой области равна:

E(r) = (σ1 - σ2) / (2ε₀), где ε₀ - электрическая постоянная.

III (r > 2R): В этой области находится только цилиндр с поверхностной плотностью заряда σ2. Так как цилиндр имеет симметрию вокруг оси, электрическое поле будет направлено радиально от оси цилиндра. Используя теорему Гаусса, можно показать, что напряженность электрического поля в этой области равна:

E(r) = σ2 / (2ε₀), где ε₀ - электрическая постоянная.

2) Чтобы вычислить напряженность Е в точке, удаленной от оси цилиндров на расстояние r0, нужно определить, в какую область попадает эта точка. В данном случае, r0 = 3R, что означает, что точка находится в области II (R < r < 2R). Таким образом, напряженность электрического поля в этой точке будет равна:

E(r0) = (σ1 - σ2) / (2ε₀) = (σ - (-σ)) / (2ε₀) = 2σ / (2ε₀) = σ / ε₀.

Направление вектора Е будет направлено радиально от оси цилиндров.

3) График E(r) будет иметь следующий вид:

E(r) = σ / (2ε₀), 0 < r < R, (σ1 - σ2) / (2ε₀), R < r < 2R, σ2 / (2ε₀), r > 2R.

На графике можно отобразить значения напряженности электрического поля для различных значений r в каждой из трех областей.