Номер 1, страница 109 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 6. Электрический заряд. Электрическое поле. Параграф 30. Однородное электрическое поле. Работа сил однородного электрического поля. Вопросы - номер 1, страница 109.

Условие.

1. При каком условии электрическое поле, созданное двумя разноимённо заряженными пластинами, можно считать однородным?

Решение.

Электрическое поле, созданное двумя параллельными разноимённо заряженными пластинами, можно считать однородным при выполнении определённого условия, связанного с их геометрическими размерами и расстоянием между ними.

Однородное электрическое поле — это поле, в каждой точке которого вектор напряжённости $\vec{E}$ одинаков по модулю и направлению. В идеальной теоретической модели, когда рассматриваются две бесконечные параллельные пластины, заряженные с поверхностной плотностью заряда $+\sigma$ и $-\sigma$ соответственно, электрическое поле между ними является строго однородным. Силовые линии в таком поле параллельны друг другу и перпендикулярны пластинам, а напряжённость поля постоянна во всём пространстве между ними.

В реальных физических системах пластины всегда имеют конечные размеры. Из-за этого на краях пластин возникает искажение поля, известное как «краевой эффект». Силовые линии у краёв искривляются и выходят за пределы пространства между пластинами, и напряжённость поля в этой области перестаёт быть постоянной как по модулю, так и по направлению.

Однако, если расстояние $\text{d}$ между пластинами значительно меньше их линейных размеров (например, длины $\text{L}$ и ширины $\text{W}$), то область, где проявляются краевые эффекты, становится незначительной по сравнению с основной областью между пластинами. В центральной части, вдали от краёв, поле будет практически неотличимо от однородного. Чем меньше отношение расстояния между пластинами к их размерам (т.е. чем меньше дроби $\frac{d}{L}$ и $\frac{d}{W}$), тем точнее приближение однородного поля.

Таким образом, ключевое условие, при котором поле можно с высокой точностью считать однородным, заключается в том, что расстояние между пластинами должно быть пренебрежимо мало по сравнению с их размерами.

Ответ: Электрическое поле, созданное двумя разноимённо заряженными пластинами, можно считать однородным, если расстояние между пластинами значительно меньше их линейных размеров.