Page 247 - 6639
P. 247

1                                                  1 2

                                  =             1 + 3 cos   ,     = 0°    →       =              .
                                     4                                                  4



                          Потенціальна енергія

                                                                                    1 2            1 2
                                ⃗
                     = − ⃗ ∙   = −  ∙   ∙ cos   = −  ∙   ∙ cos 0° = −  ∙                    = −              =
                                                                                  4              4



                                                                            )
                                             1             2 ∙ (6.2 ∙ 10
                            = −                                                 = 6.91 ∙ 10       Дж.

                                 4 ∙ 3.14 ∙ 8.85 ∙ 10           (10 )

                          Задача 10. Диполь з електричним моментом   = 2 нКл ∙ м міститься в
                  однорідному  електричному  полі,  напруженість  якого    = 30 кВ/м.  Вектор
                  дипольного  електричного  моменту   ⃗  утворює  кут    = 60°  з  напрямом

                  силових ліній поля. Визначити роботу, виконану зовнішніми силами під час
                  повертання диполя на кут   = 30°.
                          Розв’язок.

















                          З  початкового  положення  (а)  диполь  можна  повернути  на  кут    =
                  30° =  /6  двома  способами:  або  за  рухом  стрілки  годинника  до  кута    =


                    −   = −          =  (б), або проти руху стрілки годинника до кута   =   −




                    = +       =  (в).

                          При застосуванні першого способу диполь повертається під дією сил
                  поля. Отже, робота зовнішніх сил при цьому буде від’ємною. Застосовуючи
                  другий  спосіб,  повертання  диполя  може  бути  проведене  тільки  під  дією
                  зовнішніх сил, і робота зовнішніх сил при цьому буде додатною.
                          Елементарна робота   , що виконується під час повертання диполя на
                  кут   , виражається формулою


                                                 =   ∙    =   ∙   ∙ sin   ∙   .

                          Повна робота, що виконується під час повертання від кута    до




                                                                                                            247
   242   243   244   245   246   247   248   249   250   251   252