Поле равномерно заряженной бесконечной пластины (Рисунок 4).
Поверхностная плотность зарядов - заряд, приходящийся на единицу поверхности пластины.
Поток вектора напряженности через боковую поверхность цилиндра равен 0. Полный поток через цилиндр равен сумме потоков сквозь два его основания:
|
.
По теореме Гаусса:
Поле равномерно заряженной бесконечной пластины однородно, т.к. напряженность поля Е не зависит от длины цилиндра.
|
поля вычитаются и поэтому здесь напряженность поля Е = 0. Напряженность поля между плоскостями:
Поле равномерно заряженной сферической поверхности радиусом R с поверхностной плотностью + s (Рисунок 6).
|
Построим мысленно сферу радиуса r > R. Весь заряд окажется внутри этой сферы: , откуда напряженность: .
Таким образом, при r > R поле убывает с увеличением r по такому же закону, как у точечного заряда. Если r < R, то замкнутая поверхность не содержит внутри зарядов и поле равно 0.
Поле объемно заряженного шара (Рисунок 7).
Шар радиусом R с общим зарядом q равномерно заряженс объемной плотностью r.
| ||||
| ||||
Напряженность поля вне шара будет та же, что в предыдущем случае: .
Поле равномерно заряженного бесконечного цилиндра (нити)
Бесконечный цилиндр радиуса R заряжен с линейной плотностью заряда . Поток вектора E сквозь торцы равен 0, а сквозь боковую поверхность: . По теореме Гаусса при r > R: , откуда: (r ³ R)
При r < R замкнутая поверхность зарядов внутри не содержит, поэтому в этой области Е = 0.
Контрольные вопросы
1. Что Вы знаете об электрическом заряде?
2. Изложите закон Кулона.
3. Расскажите об относительной и абсолютной диэлектрической проницаемости среды.
4. Что Вы знаете о пробном заряде?
5. Расскажите о напряженности электрического поля.
6. Изложите принцип суперпозиции электрических полей.
7. Дайте формулировку теоремы Гаусса для электростатических полей.