Отрезок тонкого прямого проводника несет заряд 10 мкКл. Длина отрезка 20 см. Определить...

Дан 1 ответ

Правильный ответ

Ответ:

180 МВ/м, 0,002 Кл/м²

Объяснение:

Рассмотрим только половину стержня, при этом заметим, что касательные компоненты поля в точке А от обоих кусков взаимно компенсируются, поэтому находим нормальную составляющую поля в точке А и умножаем ее на два. Участок стрежня dx несет заряд dq=τdx и создает в точке А нормальную составляющую поля

$\displaystyle dE_n=dEcos\alpha =k\frac{\tau dx}{x^2+h^2}\frac{h}{\sqrt{x^2+h^2} }=kh\tau\frac{dx}{(x^2+h^2)^{3/2}}$

Результирующая напряженность поля в точке А (интеграл раскрываем с помощью замены переменной x=h tgz)

$\displaystyle E=2E_n=2kh\tau\int\limits^{L/2}_0 {\frac{1}{(x^2+h^2)^{3/2}} } \, dx=2k\tau\frac{x}{h\sqrt{h^2+x^2} }|_{0}^{L/2}= \frac{k\tau L}{h\sqrt{h^2+\frac{L^2}{4} } }$