Каково значение давления электрического поля на боковую поверхность очень длинного цилиндра с радиусом
Каково значение давления электрического поля на боковую поверхность очень длинного цилиндра с радиусом R и поверхностной плотностью заряда σ? Возможно указать ответ как через константу k, так и через диэлектрическую проницаемость вакуума.
Nikita 25
Для решения этой задачи, давайте вспомним формулу для давления электрического поля на поверхность:\[ P = \dfrac{\sigma^2}{2\epsilon_0} \]
где \( P \) - давление, \( \sigma \) - поверхностная плотность заряда, \( \epsilon_0 \) - диэлектрическая проницаемость вакуума.
Для начала, найдем значение диэлектрической проницаемости вакуума, которая обозначается как \( \epsilon_0 \).
Константа \( \epsilon_0 \) равна примерно \( 8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} \).
Теперь, когда у нас есть значение \( \epsilon_0 \), мы можем перейти к нахождению значения давления на боковую поверхность цилиндра.
Заметим, что боковая поверхность цилиндра имеет форму прямоугольника со сторонами, равными длине окружности и высоте цилиндра.
Длина окружности можно найти по формуле \( C = 2\pi R \), где \( R \) - радиус цилиндра.
Теперь мы можем рассчитать давление \( P \) на боковую поверхность цилиндра, используя формулу \( P = \dfrac{\sigma^2}{2\epsilon_0} \).
Подставляя известные значения, получим решение:
\[ P = \dfrac{\sigma^2}{2\epsilon_0} = \dfrac{(\sigma)^2}{2 \times 8.85 \times 10^{-12}} \]