Соосно с бесконечно прямой равномерно заряженной линией (τ1=0,5 мкКл/м) расположено полукольцо с равномерно распределенным зарядом (τ2=20 нКл/м). Определить силу F взаимодействия нити с полукольцом (Решение → 18389)

Заказ №39140

Соосно с бесконечно прямой равномерно заряженной линией (τ1=0,5 мкКл/м) расположено полукольцо с равномерно распределенным зарядом (τ2=20 нКл/м). Определить силу F взаимодействия нити с полукольцом. Дано: τ1=0,5 мкКл/м = 510-7 Кл/м τ2=20 нКл/м=210-8 Кл/м Найти: F.

Решение:

Заряженная нить создает вокруг себя электрическое поле, которое действует на заряд полукольца с силой F. При этом силы взаимодействия, согласно третьему закону Ньютона, F F 12 21   . Поэтому рассмотрим силу, действующую на полукольцо со стороны нити Силы взаимодействия между нитью и полукольцом можно выразить как dF Edq  , где E - напряженность поля нити в точке, где находится полукольцо, dq- элементарный заряд, выбранный на полукольце. 2 dq dl  Напряженность поля, создаваемого бесконечно длинной заряженной нитью в точке, удаленной на расстояние r от нее 1 1 0 2 E r    . Так как нить и полукольцо соосны, напряженность поля на одном и том же расстоянии от нити будет одинаковой.

Соосно с бесконечно прямой равномерно заряженной линией (τ1=0,5 мкКл/м) расположено полукольцо с равномерно распределенным зарядом (τ2=20 нКл/м). Определить силу F взаимодействия нити с полукольцом