Поток вектора напряжённости электростатического поля сквозь физическую поверхность охватывающую заряды q1 = 5нкл и q2 = 3нкл равен

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для определения потока вектора напряженности электростатического поля воспользуемся теоремой Гаусса. Теоретическое обоснование Согласно теореме Гаусса, поток вектора напряженности электростатического поля ΦEcap phi sub cap E сквозь произвольную замкнутую поверхность в вакууме прямо пропорционален алгебраической сумме зарядов, находящихся внутри этой поверхности: ΦE=1ε0i=1nqicap phi sub cap E equals the fraction with numerator 1 and denominator epsilon sub 0 end-fraction sum from i equals 1 to n of q sub i Где:

  • qisum of q sub i — суммарный заряд внутри поверхности.
  • ε0epsilon sub 0 — электрическая постоянная, равная 8,8510-12 Ф/м8 comma 85 center dot 10 to the negative 12 power Ф/м (или Кл²/(Н·м²)).

Исходные данные

  • Заряд q1=5 нКл=510-9 Клq sub 1 equals 5 нКл equals 5 center dot 10 to the negative 9 power Кл Заряд q2=3 нКл=310-9 Клq sub 2 equals 3 нКл equals 3 center dot 10 to the negative 9 power Кл Электрическая постоянная ε08,8510-12 Кл2/(Нм2)epsilon sub 0 is approximately equal to 8 comma 85 center dot 10 to the negative 12 power Кл squared / open paren Н center dot м squared close paren

Расчет

  1. Находим суммарный заряд внутри поверхности:
    Qsum=q1+q2=510-9+310-9=810-9 Клcap Q sub s u m end-sub equals q sub 1 plus q sub 2 equals 5 center dot 10 to the negative 9 power plus 3 center dot 10 to the negative 9 power equals 8 center dot 10 to the negative 9 power Кл Вычисляем поток вектора напряженности:
    ΦE=810-98,8510-12903,95 Вмcap phi sub cap E equals the fraction with numerator 8 center dot 10 to the negative 9 power and denominator 8 comma 85 center dot 10 to the negative 12 power end-fraction is approximately equal to 903 comma 95 В center dot м

Ответ: Поток вектора напряженности электростатического поля сквозь данную поверхность составляет примерно 904 В·м (или Н·м²/Кл). Если вам необходимо составить аналогичный расчет для системы зарядов в диэлектрической среде, я могу рассчитать значение с учетом диэлектрической проницаемости.

Форма ответа

Ваш аватар