2018-05-14
Длинный равномерно заряженный по поверхности цилиндр радиусом сечения $a = 1,0 см$ движется с постоянной скоростью $v = 10 м/с$ вдоль своей оси. Напряженность электрического поля непосредственно у поверхности цилиндра $E = 0,9 кВ/см$. Чему равен соответствующий конвекционный ток, т. е. ток, обусловленный механическим переносом заряда?
Решение:
Конвекционный ток
$I = \frac{dq}{dt}$ (1)
здесь $dq = \lambda dx$, где $\lambda$ - линейная плотность заряда.
Но, по теореме Гаусса, электрическое поле на поверхности цилиндра,
$E = \frac{ \lambda}{2 \pi \epsilon_{0} a }$
Следовательно, подставляя значение $\lambda$, а затем $dq$ в уравнениях (1), получаем
$I = \frac{2E \pi \epsilon_{0}adx }{dt} = 2 \pi \epsilon_{0} E av$, так как $\frac{dx}{dt} = v$