Условие задачи
Электрический заряд распределен в пространственном слое между двумя параллельными бесконечными плоскостями симметрично относительно центральной плоскости x = 0 с объемной плотностью заряда зависящей от координаты x точки. Ось X перпендикулярна слою. Толщина слоя 2d. Найти с помощью теоремы Гаусса зависимость проекции Ex на ось X вектора напряженности электрического поля от координаты точки x. Построить график этой зависимости Ex(x) в интервале изменения координаты x от – 2d до 2d.
Ответ
Из соображений симметрии следует, что электрическое поле везде направлено перпендикулярно поверхности слоя, Кроме того, поле обладает зеркальной симметрией относительно средней плоскости слоя. Поэтому гауссову поверхность удобно выбрать в форме прямого цилиндра, основания которого имеют площадь S и расположены на одинаковых расстояниях x = d от средней плоскости.При x d внутрь замкнутой цилиндрической поверхности попадает заряд . Следовательно, поток вектора напряженности поля, проходящий через оба торца цилиндра, будет равен по теореме Гаусса . С другой стороны, этот поток равен , где E ...