22.12
שקול דיסק דק טעון באופן אחיד של רדיוס R. השדה החשמלי בנקודה מעל מרכזו במרחק ניצב d נתון על ידי אינטגרל פני השטח מעל הדיסקה.
בחר טבעת טעינה ברדיוס r, ברוחב dr. שטחו הוא תוצר של היקפו ורוחבו.
תנו לשדה החשמלי שנוצר על ידי כל אלמנט מטען קטן על הטבעת ליצור זווית θ עם ציר z. פתור זאת לשני מרכיבים: מקביל ומאונך לציר z.
ישנו אלמנט מטען שהרכיב הניצב של השדה החשמלי שלו שווה ומנוגד. אז, רכיבים ניצבים לבטל. הסימטריה של הדיסקה לאורך המישור שלה מרמזת שהיא זהה לכל זוג כזה.
מכיוון שרכיבי z מתחזקים, השדה החשמלי מצביע הרחק מהדיסק. שילוב מעל r, השדה המתקבל מתקבל.
במרחקים גדולים, הביטוי מצטמצם לזה של מטען נקודתי השווה למטען הכולל של הדיסק.
מצד שני, במרחקים קטנים, הדיסק נראה כמו מישור אינסופי שהשדה החשמלי שלו קבוע.
המקרה הפשוט ביותר של התפלגות מטען פני השטח הוא הדיסק הטעון באופן אחיד. חישוב השדה החשמלי שלו עוזר לנו גם לחשב את השדה החשמלי של מישור מטען גדול.
הסימט…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.