Два безкрайно дълги цилиндрични проводника, чиито оси съвпадат, имат радиуси R1 = 6 см и R2 = 18 см. Цилиндрите са заредени равномерно и различно с линейна плътност 5 * 10^-8 C/m, а зарядът на цилиндъра с по-малък радиус е положителен. Цялото пространство между цилиндричните повърхности е запълнено с хомогенен диелектрик (e = 5,0).
Необходимо е да се начертаят функциите f1(r) и f2(r), където f1(r) е потенциалът на електростатичното поле вътре в цилиндър с радиус R1, а f2(r) е потенциалът на електростатичното поле между цилиндри.
Имаме два безкрайно дълги цилиндрични проводника с радиуси R1 = 6 см и R2 = 18 см. Тези цилиндри са заредени равномерно и различно с линейна плътност 5 * 10^-8 C/m, докато зарядът на цилиндъра с a по-малкият радиус е положителен. Цялото пространство между цилиндричните повърхности е запълнено с хомогенен диелектрик с относителна диелектрична проницаемост e = 5,0.
За да се построят графики на функциите f1(r) и f2(r), е необходимо да се използват съответните формули. За потенциала на електростатичното поле вътре в цилиндър с радиус R1 формулата е:
f1(r) = (λ/(2π)) * ln(r/R1),
където λ е линейната плътност на заряда на цилиндъра, ε е абсолютната диелектрична константа на средата, ln е натурален логаритъм и r е разстоянието от центъра на цилиндъра до точката, в която се определя потенциалът.
За потенциала на електростатичното поле между цилиндрите формулата е:
f2(r) = (λ/(2π)) * ln(R2/R1),
където R2 е радиусът на външния цилиндър.
Начертаването на функциите f1(r) и f2(r) може да се извърши с помощта на програми за начертаване като Python и Matplotlib.
Име на артикула: Два безкрайно дълги цилиндрични проводника, оси
Категория: Дигитални продукти
Цена: проверете при продавача
Този дигитален продукт е уникален материал, който е подходящ за студенти и учители, изучаващи електростатика и електродинамика.
Продуктът включва:
***
Описание на продукта:
Този продукт се състои от два безкрайно дълги цилиндрични проводника, чиито оси съвпадат. Първият проводник е с радиус R1 = 6 см, а вторият с радиус R2 = 18 см. И двата проводника са заредени равномерно и различно с линейна плътност 5 * 10^-8 C/m. Зарядът на цилиндър с по-малък радиус е положителен. Цялото пространство между цилиндричните повърхности е запълнено с хомогенен диелектрик с относителна диелектрична проницаемост e = 5,0.
Освен това беше поставена задачата да се построят графики на функциите f1(r) и f2(r), които ще зависят от радиуса r. За решаването на задачата е необходимо да се използват законите на електростатиката, а именно законът на Кулон и теоремата на Гаус, както и уравнението на Поасон за електростатичния потенциал.
***