6.4.7∗. Найдите емкость цилиндрического конденсатора, образованного двумя соосными цилиндрами радиуса $R1$ и $R2$. Длина цилиндров $l$$\gg$$R1$,$R2$.
Решение
Вспомним формулу определения электроёмкости: $$C = \frac{q}{U}$$ Выразим разность потенциалов через напряжёность поля: $$dU = Edr$$ Из теоремы Гаусса найдём напряжёность поля между обкладками: $$E \cdot 2\pi rl = \frac{q}{\varepsilon\varepsilon_0} \space \space \space E = \frac{q}{2\pi\varepsilon\varepsilon_0 lr}$$ Подставим напряжёность в выражение разности потенциалов и проинтегрируем от $R1$ до $R2$: $$U = \frac{q}{2\pi\varepsilon\varepsilon_0 l}\int{\frac{dr}{r}} = \frac{q}{2\pi\varepsilon\varepsilon_0 l}\cdot ln(\frac{R_2}{R_1})$$ И подставим разность потенциалов в выражение для электроёмкости: $$C = \frac{2\pi\varepsilon\varepsilon_0 l}{ln(\frac{R_2}{R_1})}$$