1. Главная
  2. Библиотека
  3. Теоретическая механика
  4. Сферический проводник радиусом R1= 10 мм окружен примык...
Разбор задачи

Сферический проводник радиусом R1= 10 мм окружен примыкающим к нему слоем однородного диэлектрика с наружным радиусом R2 = 30 мм и диэлектрической проницаемостью ε= 1,5. На поверхности проводника равномерно распределен заряд q=1,8.10-8 Кл. Построить

  • Предмет: Теоретическая механика
  • Автор: Кэмп
  • #Статика и устойчивость механических систем
Сферический проводник радиусом R1= 10 мм окружен примыкающим к нему слоем однородного диэлектрика с наружным радиусом R2 = 30 мм и диэлектрической проницаемостью ε= 1,5. На поверхности проводника равномерно распределен заряд q=1,8.10-8 Кл. Построить

Условие:

Сферический проводник радиусом R1= 10 мм окружен примыкающим к нему слоем однородного диэлектрика с наружным радиусом R2 = 30 мм и диэлектрической проницаемостью ε= 1,5. На поверхности проводника равномерно распределен заряд q=1,8.10-8 Кл.

Построить графики функций f1(r) иf2(r) для случаев:
\nr<R1; R1 ≤r ≤ R2 ; r>R2.

Вычислить разность потенциалов Δφ между точками r1 = 8мм и r2 = 40мм.

Решение:

  1. Область I: r < R1 (внутри проводника)

Внутри проводника (сферического) электрическое поле равно нулю, так как проводник в равновесии. Поэтому: \nE1 = 0.

Потенциал в этой области постоянен и равен потенциалу на поверхности проводника:

φ1 = φ(R1).

  1. Область II: R1 ≤ r ≤ R2 (в диэлектрике)

В этой области мы можем использовать закон Гаусса для нахождения электрического поля. Заряд, заключенный в сфере радиуса r, равен q. Площадь сферы равна 4πr².

Электрическое поле E в этой области будет: \nE2 = (1 / (4πε0ε)) * (q / r²),

где ε0 - электрическая постоянная, ε - диэлектрическая проницаемость.

Теперь найдем потенциал φ в этой области:

φ2(r) = φ(R1) - ∫(E2 dr) от R1 до r.

Подставим E2:

φ2(r) = φ(R1) - ∫(1 / (4πε0ε)) *...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Как изменится электрическое поле внутри сферического проводника, если на его поверхности равномерно распределить заряд?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет