Page 246 - 6639
P. 246

20 ∙ 10


                                       =                    (0.08 − 0.02 ) = 2.26 В.
                                          6 ∙ 8.85 ∙ 10

                          Задача 8. Диполь з електричним моментом   = 7 пКл ∙ м міститься у
                  полі  довгої  нитки,  зарядженої  рівномірно  з  лінійною  густиною    =
                  300 нКл/м на відстані   = 8 см від неї. Обчислити силу  , яка діє на диполь,
                  якщо вектор дипольного електричного  моменту   ⃗  орієнтований: а) уздовж

                  нитки; б) у нарямі силових ліній поля.
                          Розв’язок.
                          Зв’язок між потенціальною енергію та силою виражається формулою

                                                        ⃗
                                                          = −      .

                          Враховуючи осьову симетріюполя нитки, маємо


                                                            = −        .


                          Потенціальна енергія диполя в електричному полі

                                                                  ⃗
                                                      = − ⃗ ∙   +      .

                          Звідси
                          а)
                                           ⃗
                               = − ⃗ ∙   +       = −  ∙   ∙ cos   = −  ∙   ∙ cos 90° = 0.

                          б)

                                ⃗
                     = − ⃗ ∙   +       = −  ∙   ∙ cos   = −  ∙   ∙ cos 0° = −  ∙   = −  ∙                     .
                                                                                                       2


                                                                                 7 ∙ 10      ∙ 300 ∙ 10
                     = −        = −       −  ∙           = −            = −
                                                2             2              2 ∙ 3.14 ∙ 8.85 ∙ 10      ∙ 0.08


                                 =


                                                 = 5.9 ∙ 10  Н = 5.9 мкН.

                          Задача 9. Визначити взаємну потенціальну енергію    двох молекул
                                                                                             п
                  водяної пари, вважаючи їх точковими диполями з електричними моментами
                    = 6.2 ∙ 10       Кл ∙ м.  Диполі  перебувають  у  стані  стійкої  рівноваги  на

                  відстані   = 10  см один від одного.
                          Розв’язок.
                          Напруженість поля диполя


                                                                                                            246
   241   242   243   244   245   246   247   248   249   250   251