2018-01-11
Пластины плоского конденсатора несут заряды $q$ разных знаков и одной величины (рис.). Изобразить силовые линии создаваемого пластинами поля. Построить графики зависимости напряженности $E_{x}(x)$ и потенциала $\phi (x)$ этого поля от координат вдоль оси х, перпендикулярной пластинам, а также график зависимости $E_{x}(y)$ вдоль оси у, параллельной пластинам. Положение осей показано на рисунке.
Решение:
Картина силовых линий и графики приведены на рис.
Вдали от краев пластин поле в конденсаторе однородно и $E_{x} = const$ (не зависит ни от х, ни от у). На оси х напряженность поля внутри конденсатора направлена от положительно заряженной к отрицательно заряженной пластине, соответственно $E_{x} > 0$. При этом потенциал с ростом х равномерно убывает (см. решение задачи 6024). Вне конденсатора поле практически отсутствует, и на графиках $E_{x} = 0; \phi = const$. Вблизи краев пластин поле неоднородно и убывает при выходе из конденсатора — это отражено на графике $E_{x}(y)$, который для удобства сопоставления с положением конденсатора повернут на $90^{ \circ}$.