Другие предметы \ Метрология, стандартизация и сертификация

Электромагнетизм (краткие теоретические сведения и примеры решения задач), страница 3

r23 =2 см от заряда q2   (рис.2.1.1).

 

ДАНО:

 Кл

 Кл                           

 Кл

м

 м

        АНАЛИЗ. В задаче рассматривается взаимодействие              точечных зарядов, поэтому для определения силы воспользуемся законом Кулона. Сила , действующая на заряд q, складывается из сил, действующих на него со стороны полей первого и второго зарядов: .

        РЕШЕНИЕ. Направим ось ОХ по прямой, соединяющей заряды. Силы и  являются центральными, они направлены по прямой, соединяющей заряды. Поэтому можно перейти к скалярному равенству:

F- ?

F= F2 - F1 .

Этот переход совершен с учётом знаков зарядов. Величины сил F1  и F2  определяются по закону Кулона:

Таким образом,

      

          Проверим размерность:

. Подставим значения:

      

          ОТВЕТ:

          ЗАДАЧА 2. Найти  силу,  действующую на точечный заряд q=-10-9 Кл, расположенный в центре полукольца радиуса r0 =5 см, со стороны этого полукольца, по которому равномерно распределён заряд  Q =3×10-7 Кл.

ДАНО:

 Кл

 м

 Кл

         АНАЛИЗ. В задаче исследуется электростатическое    взаимодействие равномерно заряженного полукольца и точечного заряда. Полукольцо нельзя рассматривать как точечный заряд, поэтому воспользоваться непосредственно    законом Кулона невозможно. Однако этот закон можно применить, если рассматривать силу , действующую на заряд q со сто-

F – ?

роны достаточно малых равных элементов полукольца d, на которые его можно разбить. Если заряд Q распределён по полукольцу равномерно, то заряд элемента d  можно считать точечным и равным     . Элементарная сила , действующая на точечный заряд q, направлена по прямой, соединяющей заряд q и заряд dQ (рис.2.1.2). Модуль элементарной силы  согласно закону Кулона равен:

Скачать файл