Условие задачи
Электрический заряд распределен в пространственном слое между двумя параллельными бесконечными плоскостями (рис. 3) 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.
Дано:
ρ0 = 2 нКл/м3=2×10-9 Кл/м3
d = 40 см = 0,4 м
Найти: Ex (x)= ?
Ответ
По теореме Гаусса поток вектора напряженности через любую замкнутую поверхность S в вакууме равен отношению заряда, заключенного внутри этой поверхности, и электрической постоянной.
Здесь 0 = 8,8510-12 Ф/м электрическая постоянная, элемент поверхности интегрирования, направление которого определяется направлением внешней нормали к поверхности в месте расположения этого элемента.