22.11
Niech pręt o długości L ma jednolitą gęstość ładunku linii, λ. Jakie jest pole elektryczne w prostopadłej odległości d od jego punktu środkowego? Jest to całka wektorowa pola elektrycznego ze względu na nieskończenie małe elementy liniowe.
Wybierz początek układu współrzędnych w środku pręta. Rozważmy pole elektryczne powodowane przez element liniowy w punkcie x wzdłuż pręta, który ma element lustrzany w punkcie -x. Składowe x ich pól w P dokładnie się znoszą. Ponieważ jest to prawdą dla każdej pary, pole wypadkowe jest prostopadłe do pręta.
Prostopadłe składowe każdej pary są wzmocnione. Ponieważ są one tej samej wielkości, wynikowe pole jest dwukrotnie większe od całki na połowie pręta, co zależy od jego całkowitego ładunku q, L i d.
Przy dużych odległościach wyrażenie redukuje się do pola ładunku punktowego, co wskazuje, że element linii jest zbyt mały, aby jego rozkład był znaczący.
Przy małych odległościach wyrażenie jest redukowane do wyrażenia, które jest odwrotnie proporcjonalne do odległości.
W fizyce symetria w układzie oznacza, że coś w rozważanym układzie pozostaje niezmienione w wyniku specyficznej operacji, której jest poddawane. Roz…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.