Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, заряженными поверхностной плотностью заряда σ1 = 2 нКл/м2 и σ2 = 5 нКл/м2 . Расстояние между пластинами d = 5 см. Определите напряженность поля Е между пластинами и вне пластин, а так же потенциал поля на расстоянии 2,5 см от пластин в трех точках: между пластинами и с двух внешних сторон.
Напряженность поля Е между пластинами можно вычислить по формуле:
E = (σ1 - σ2) / (2 * d),
где σ1 и σ2 - поверхностные плотности заряда первой и второй пластины соответственно, а d - расстояние между ними. По заданным значениям:
E = (2 нКл/м2 - 5 нКл/м2) / (2 * 5 см) = -1 нкл/м.
Напряженность поля вне пластин равна нулю, так как бесконечно убывающее поле не оказывает воздействия вне пластин.
Потенциал поля на расстоянии 2,5 см от пластин можно найти по формуле:
V = (σ1 + σ2) * d / (2 * ε0),
где ε0 - электрическая постоянная. В расчете:
V = (2 нКл/м2 + 5 нКл/м2) * 2,5 см / (2 * 5 см * ε0) ≈ 18,845 В.
Для точки между пластинами и для двух внешних сторон:
Точка между пластинами:
E ≈ -1 нКл/м * 2,5 см = -2,5 В/м.
Точка снаружи первой пластины:
E ≈ 5 * 2,5 см / (ε0 * 2 * 5 см) = 2,5 В/м.
Точка снаружи второй пластины:
E ≈ 2 * 2,5 см / (ε0 * 2 * 5 см) = 1 В/м.
