Dwa nieskończenie długie cylindryczne przewodniki, których osie pokrywają się, mają promienie R1 = 6 cm i R2 = 18 cm Cylindry są naładowane równomiernie i różnie o gęstości liniowej 5 * 10^-8 C/m, a ładunek cylindra o mniejszym promieniu jest dodatni. Cała przestrzeń pomiędzy powierzchniami cylindrycznymi jest wypełniona jednorodnym dielektrykiem (e = 5,0).
Należy skonstruować wykresy funkcji f1(r) i f2(r), gdzie f1(r) to potencjał pola elektrostatycznego wewnątrz cylindra o promieniu R1, a f2(r) to potencjał pola elektrostatycznego pomiędzy cylindrami.
Mamy dwa nieskończenie długie cylindryczne przewodniki o promieniach R1 = 6 cm i R2 = 18 cm Cylindry te są naładowane równomiernie i różnie o gęstości liniowej 5 * 10^-8 C/m, natomiast ładunek cylindra o mniejszy promień jest dodatni. Cała przestrzeń pomiędzy powierzchniami cylindrycznymi jest wypełniona jednorodnym dielektrykiem o względnej stałej dielektrycznej e = 5,0.
Do wykreślenia wykresów funkcji f1(r) i f2(r) należy posłużyć się odpowiednimi wzorami. Dla potencjału pola elektrostatycznego wewnątrz cylindra o promieniu R1 wzór jest następujący:
f1(r) = (λ/(2π)) * ln(r/R1),
gdzie λ to liniowa gęstość ładunku cylindra, ε to absolutna stała dielektryczna ośrodka, ln to logarytm naturalny, a r to odległość od środka cylindra do punktu, w którym wyznacza się potencjał.
Na potencjał pola elektrostatycznego pomiędzy cylindrami wzór jest następujący:
f2(r) = (λ/(2π)) * ln(R2/R1),
gdzie R2 jest promieniem zewnętrznego cylindra.
Rysowanie funkcji f1(r) i f2(r) można wykonać za pomocą programów do rysowania, takich jak Python i Matplotlib.
Nazwa przedmiotu: Dwa nieskończenie długie cylindryczne przewodniki, osie
Kategoria: Produkty cyfrowe
Cena: sprawdź u sprzedawcy
Ten cyfrowy produkt to unikalny materiał, który jest odpowiedni dla uczniów i nauczycieli studiujących elektrostatykę i elektrodynamikę.
Produkt zawiera:
***
Opis produktu:
Produkt ten składa się z dwóch nieskończenie długich cylindrycznych przewodników, których osie pokrywają się. Pierwszy przewodnik ma promień R1 = 6 cm, drugi ma promień R2 = 18 cm Oba przewodniki są naładowane równomiernie i różnie o gęstości liniowej 5 * 10^-8 C/m. Ładunek cylindra o mniejszym promieniu jest dodatni. Cała przestrzeń pomiędzy powierzchniami cylindrycznymi jest wypełniona jednorodnym dielektrykiem o względnej stałej dielektrycznej e = 5,0.
Dodatkowo postawiono zadanie skonstruowania wykresów funkcji f1(r) i f2(r), które będą zależeć od promienia r. Do rozwiązania problemu konieczne jest skorzystanie z praw elektrostatyki, czyli prawa Coulomba i twierdzenia Gaussa, a także równania Poissona na potencjał elektrostatyczny.
***