半径为R的薄圆盘上均匀带电,总电量为q,令此盘绕通过盘心且垂直盘面的轴线匀速转动,角速度为ω,求轴 20
设圆盘的面电荷密度是s,有
s=Q/πR^2
圆盘上的一个半径是在r,r+dr处的细环带,电量是2πrdr*s,
对于d处的场强在Od方向的分量的大小是
dE=k*2πrdr*s*d/(r^2+d^2)^3/2
对r积分,从0到R。得到
E=2πks(1-d/(d^2+R^2)^0.5)=2kQ/R^2*(1-d/(d^2+R^2)^0.5)
当d<<R的时候
d/(d^2+R^2)^0.5~d/R
E~2kQ(1-d/R)/R^2
例如:
取一半径为r,宽度为dr的圆环,带电量为
dq = q/(πR^2) 2πr dr = 2 q r dr / (R^2)
以角速度ω旋转,相当于电流为
dI = ω / (2π) dq = ω q r dr / (πR^2)
在圆心处dB = dI / (2r) = ω q r dr / (2πR^2 r)
B = ∫ (0->R) ω q r dr / (2πR^2 r)
= ω q / (2πR)
扩展资料:
转动惯量只决定于刚体的形状、质量分布和转轴的位置,而同刚体绕轴的转动状态(如角速度的大小)无关。形状规则的匀质刚体,其转动惯量可直接用公式计算得到。而对于不规则刚体或非均质刚体的转动惯量,一般通过实验的方法来进行测定,因而实验方法就显得十分重要。转动惯量应用于刚体各种运动的动力学计算中。
参考资料来源:百度百科-转动惯量