Лучшие помощники
- Megamozg 2205 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1720 б
- arkasha_bortnikov 900 б
- Dwayne_Johnson 870 б
Здравствуйте!!! Помогите пожалуйста с задачей.
Потенциал некоторого электростатического поля имеет вид
φ(x, y) = ax^2 + bxy,
где a = 1 В/см^2, b = −1 В/см^2. Запишите выражение для вектора напряжённости E⃗ электростатического поля как функции координат и укажите направление вектора E⃗ и градиента потенциала в точке с координатами (0 см,1 см, 0 см).
1
ответ
Для нахождения вектора напряжённости E⃗ электростатического поля необходимо воспользоваться формулой:
E⃗ = -∇φ,
где ∇ - оператор набла (градиент), φ - потенциал электростатического поля.
Сначала найдем градиент потенциала:
∇φ = (∂φ/∂x)i + (∂φ/∂y)j,
где i и j - единичные векторы вдоль осей x и y соответственно.
Дифференцируем потенциал φ(x, y) по x и y:
∂φ/∂x = 2ax + by,
∂φ/∂y = bx.
Подставляем значения a и b:
∂φ/∂x = 2x - y,
∂φ/∂y = -x.
Теперь находим градиент потенциала:
∇φ = (2x - y)i - xj.
Теперь найдем вектор напряжённости E⃗:
E⃗ = -∇φ = -(2x - y)i + xj = (-2x + y)i - xj.
Таким образом, выражение для вектора напряжённости E⃗ электростатического поля как функции координат:
E⃗ = (-2x + y)i - xj.
Для точки (0 см, 1 см, 0 см) координаты x = 0, y = 1:
E⃗ = (-2*0 + 1)i - 0j = i.
Таким образом, вектор напряжённости E⃗ в указанной точке будет направлен вдоль оси x, а градиент потенциала будет равен (-2x + y)i - xj в этой точке.
E⃗ = -∇φ,
где ∇ - оператор набла (градиент), φ - потенциал электростатического поля.
Сначала найдем градиент потенциала:
∇φ = (∂φ/∂x)i + (∂φ/∂y)j,
где i и j - единичные векторы вдоль осей x и y соответственно.
Дифференцируем потенциал φ(x, y) по x и y:
∂φ/∂x = 2ax + by,
∂φ/∂y = bx.
Подставляем значения a и b:
∂φ/∂x = 2x - y,
∂φ/∂y = -x.
Теперь находим градиент потенциала:
∇φ = (2x - y)i - xj.
Теперь найдем вектор напряжённости E⃗:
E⃗ = -∇φ = -(2x - y)i + xj = (-2x + y)i - xj.
Таким образом, выражение для вектора напряжённости E⃗ электростатического поля как функции координат:
E⃗ = (-2x + y)i - xj.
Для точки (0 см, 1 см, 0 см) координаты x = 0, y = 1:
E⃗ = (-2*0 + 1)i - 0j = i.
Таким образом, вектор напряжённости E⃗ в указанной точке будет направлен вдоль оси x, а градиент потенциала будет равен (-2x + y)i - xj в этой точке.
1
·
Хороший ответ
27 февраля 2024 18:33
Остались вопросы?
Еще вопросы по категории Физика
На тело вдоль одной прямой действуют силы 20Н и40Н. Чему равна равнодействующая сила? Рассмотрите все варианты, изобразите силы....
Чему равен естественный фон радиации (в рентгенах)?...
Ящик под действием силы 40 Н передвигают на расстояние 150 см.Определить совершённую при этом работу...
чему равен тормозной путь автомобиля массой 1000кг, движущегося со скоростью 30м\с по горизонтальной дороге? Коэффициент трения скольжения между дорог...
Электрон пролетая в электрическом поле из точки А в точку В ,увеличил скорость с Ua=1000км\с,до U =3000км/с. найти ФA-ФB,ЕСЛИ е\м=1,76 в 13-й степени...