Какова напряженность поля в воздухе и масле, если бесконечная пластина имеет поверхностную плотность заряда 10 нКл/м2 и с одной стороны пластины находится воздух, а с другой – масло (ε = 2.2)?
Yakor_4923
Чтобы решить данную задачу, нам понадобятся знания из электростатики. Мы можем использовать формулу для напряженности электрического поля \(E\) вблизи плоского заряженного листа:
\[E = \frac{{\sigma}}{{2 \varepsilon}}\]
Где \(\sigma\) - поверхностная плотность заряда на пластине, а \(\varepsilon\) - диэлектрическая проницаемость среды.
Для воздуха \(\varepsilon = 1\) и для масла \(\varepsilon = 2.2\).
Теперь применим эту формулу к данным в задаче.
Для воздуха:
\[\begin{aligned}
E_{\text{возд}} &= \frac{{\sigma}}{{2 \varepsilon_{\text{возд}}}} \\
&= \frac{{10 \times 10^{-9}}}{{2 \times 1}} \\
&= 5 \times 10^{-9} \, \text{Н/Кл}
\end{aligned}\]
Для масла:
\[\begin{aligned}
E_{\text{масло}} &= \frac{{\sigma}}{{2 \varepsilon_{\text{масло}}}} \\
&= \frac{{10 \times 10^{-9}}}{{2 \times 2.2}} \\
&\approx 2.27 \times 10^{-9} \, \text{Н/Кл}
\end{aligned}\]
Таким образом, напряженность поля в воздухе составляет \(5 \times 10^{-9}\) Н/Кл, а в масле - приблизительно \(2.27 \times 10^{-9}\) Н/Кл.
\[E = \frac{{\sigma}}{{2 \varepsilon}}\]
Где \(\sigma\) - поверхностная плотность заряда на пластине, а \(\varepsilon\) - диэлектрическая проницаемость среды.
Для воздуха \(\varepsilon = 1\) и для масла \(\varepsilon = 2.2\).
Теперь применим эту формулу к данным в задаче.
Для воздуха:
\[\begin{aligned}
E_{\text{возд}} &= \frac{{\sigma}}{{2 \varepsilon_{\text{возд}}}} \\
&= \frac{{10 \times 10^{-9}}}{{2 \times 1}} \\
&= 5 \times 10^{-9} \, \text{Н/Кл}
\end{aligned}\]
Для масла:
\[\begin{aligned}
E_{\text{масло}} &= \frac{{\sigma}}{{2 \varepsilon_{\text{масло}}}} \\
&= \frac{{10 \times 10^{-9}}}{{2 \times 2.2}} \\
&\approx 2.27 \times 10^{-9} \, \text{Н/Кл}
\end{aligned}\]
Таким образом, напряженность поля в воздухе составляет \(5 \times 10^{-9}\) Н/Кл, а в масле - приблизительно \(2.27 \times 10^{-9}\) Н/Кл.
Знаешь ответ?