Какова напряжённость электрического поля внутри парафинового стержня диаметром 1 см, имеющего равномерное распределение
Какова напряжённость электрического поля внутри парафинового стержня диаметром 1 см, имеющего равномерное распределение заряда по объёму? Плотность заряда стержня составляет 1,77 мкКл/м3, а диэлектрическая проницаемость парафина равна 2. Нам необходимо определить значение напряжённости поля на расстоянии 1 мм от оси стержня.
24.12.2023 19:07
Разъяснение:
Напряжённость электрического поля внутри парафинового стержня с постоянной плотностью заряда может быть определена с использованием закона Гаусса и формулы для напряжённости электрического поля внутри диэлектрика.
Для начала, рассмотрим формулу для напряжённости электрического поля внутри диэлектрика:
E = σ / (ε₀ * εᵣ)
Где:
E - напряжённость электрического поля
σ - плотность заряда
ε₀ - электрическая постоянная (≈ 8.85 * 10⁻¹² Ф/м)
εᵣ - диэлектрическая проницаемость диэлектрика
В данной задаче, плотность заряда стержня равна 1.77 мкКл/м³, а диэлектрическая проницаемость парафина равна 2. Подставив значения в формулу, получим:
E = (1.77 * 10⁻⁶) / (8.85 * 10⁻¹² * 2)
Выполняя вычисления, получим, что напряжённость электрического поля внутри парафинового стержня составляет примерно 10⁶ В/м.
Демонстрация:
У нас есть парафиновый стержень с диаметром 1 см. Плотность заряда стержня составляет 1.77 мкКл/м³, а диэлектрическая проницаемость парафина равна 2. Необходимо определить значение напряжённости поля на расстоянии 1 мм от оси стержня.
Совет:
Для лучшего понимания данной задачи, рекомендуется ознакомиться с законом Гаусса и формулами, связанными с электрическим полем и диэлектриками, а также ознакомиться с понятием плотности заряда и диэлектрической проницаемости.
Задание для закрепления:
Найдите напряжённость электрического поля внутри стержня, если его плотность заряда составляет 2.5 мкКл/м³, а диэлектрическая проницаемость равна 4. Расстояние от оси стержня до точки, в которой необходимо найти напряжённость поля, составляет 2 мм.