Edits to “Условие”, “Решение”, “Ответ”

hrant edited
revision #19963 parent #19962 ← older newer →
@@ -1,12 +1,56 @@
### Условие
−$6.3.10.$ [Вставьте условие задачи]
+$6.3.10.$ а. Докажите, что внешнее электрическое поле эллипсоида из задачи 6.1.20а перпендикулярно его поверхности.
+б. Проводящий эллипсоид получен из сферы уменьшением ее размеров в одном направлении в n раз. Длина большой полуоси эллипсоида R, его полный заряд Q. Определите максимальную и минимальную напряженность внешнего электрического поля вблизи поверхности эллипсоида.
+
+в. Определите максимальную напряженность электрического поля длинного металлического заряженного провода эллиптического сечения. Длина малой полуоси эллипса b, линейная плотность заряда провода ρ.
+
### Решение
+а. В задаче 6.1.20а эллипсоид проводящий, а значит и эквипотенциальный. Если взять малый участок поверхности, то у эл. поля будет только вертикальное составляющее. Другими словами
+![К задаче $6.3.10a$|2122x920, 50%](../../img/6.3.10/Screenshot 2026-08-10 at 15.03.15.png)
+$\mathbf{E} = -\nabla\varphi$. .к. $E_x = -\frac{\partial \varphi}{\partial x} = 0,\quad$
+$E_y = -\frac{\partial \varphi}{\partial y} = 0,\quad$ $E_z = -\frac{\partial \varphi}{\partial y} \neq 0$
−фсдгф
+б. ![К задаче $6.3.10$|2046x1062, 50%](../../img/6.3.10/Screenshot 2026-08-10 at 15.44.15.png)
+$dV = dN \cdot dS$ (1)
+$dV \cdot \rho = dQ$ (2)
+$\sigma = \frac{d V \cdot \rho}{dS}$ (3)
+
+$V \sim N^3$ $\rightarrow$ $V = k \cdot N^3$
+
+Логарифмируем обе части и дифференцируем
+
+$lnV = lnk + 3lnN$
+
+$\frac{\Delta {V}}{V} = \frac{3\partial {N}}{N}$ (4)
+
+$dQ = \rho dV$ $\rightarrow$ $Q = \int \rho dV$ $\rightarrow$ $Q = \rho \Delta V$ , где $\Delta V$ тонький слой, который виден на рисунке между эллипсоидами.
+
+Из (1) и (4): $dS = \frac {3V}{N}$, поставим это в (3): $\sigma = \frac {N \cdot \rho dV}{3V}$
+
+$\rho \delta V = Q$ $\rightarrow$ $\sigma = \frac{QN}{3V}$
+
+$V = \frac{4}{3} \pi \frac {R^3}{n}$
+
+$E = \frac {\sigma}{\epsilon_0}$ - граничное условие
+
+$E = \frac {QNn}{4 \pi \epsilon_0 R^3}$
+
+$N_{\text{min}} = \frac{R}{n} \quad \text{и} \quad N_{\text{max}} = R$
+
+$E_{\text{min}} = \frac{Q}{4 \pi \epsilon_0 R^2} \quad \text{и} \quad E_{\text{max}} = \frac{Qn}{4 \pi \epsilon_0 R^2}$
+
+
+
+
+
+
+
+
+
#### Ответ
−[Вставьте краткий ответ или результат в рамке]
+б. $E_{\text{min}} = \frac{Q}{4 \pi \epsilon_0 R^2} \quad \text{и} \quad E_{\text{max}} = \frac{Qn}{4 \pi \epsilon_0 R^2}$