Электродинамика. Электростатика: Электростатическое поле. Задание на расчёт потока вектора напряжённости электрического поля

Научитесь определять поток вектора напряженности электрического поля через заданную поверхность, используя основные принципы электростатики и закон Гаусса. В статье объясняется, как связана величина потока с напряженностью поля, площадью поверхности и углом между вектором напряженности и нормалью (Φ=∫E⋅dS). Приводятся необходимые формулы для расчета потока, а также разбирается задача с подробным решением. Этот материал поможет вам успешно освоить тему электростатического поля и справиться с физическими задачами

Рассчитай значение потока вектора напряжённости, пронизывающего цилиндрическую поверхность, если угол наклона её круглого сечения (r=13 см) к линиям напряжённости равен 30°. Источник электрического поля — бесконечная плоскость с равномерно распределённым зарядом (σ=0,3 нКл/см²).

Изобразим физическую ситуацию задачи

Иллюстрация к задаче

Запишем формулу потока вектора напряжённости электрического поля и преобразуем, учитывая данные задачи

Поток вектора напряженности электрического поля

Площадь в данном случае — площадь круга, запишем её формулу и формулу для напряжённости электростатического поля равномерно заряженной бесконечной плоскости, а затем подставим в формулу потока

Преобразованная формула потока

Все данные, необходимые для решения, есть. Подставим числа и найдем ответ

Решение и ответ