Решение. 1. В соответствии с формулой (2.5) находим момент сил:1. В соответствии с формулой (2.5) находим момент сил: Его направление таково, что он стремится повернуть диполь в сторону совпадения направлений векторов
2. Из исходного положения (рис.9, б) диполь можно повернуть на угол b = 30° двумя способами: по часовой стрелке (рис.9, б)до угла a1 = a - b= 30° или против часовой стрелки до угла a2 = a + b = 90° (рис.9 в). В первом случае диполь будет поворачиваться под действием механического момента сил поля, и работа этих сил положительная. Во втором случае поворот может быть осуществлен только под действием внешних сил, а механический момент сил поля препятствует этому повороту. Следовательно, работа сил поля при этом будет отрицательная. Работу определим через изменение потенциальной энергии диполя в электрическом поле: A = П1 - П2. Используя формулу (2.23), в первом случае можно записать A 1 = – рЕ cos 60° + рЕ cos 30°, а во втором А2 = – рЕ cos 60° + рЕ cos 90°. Произведя вычисления, получим А 1= 22, 0 мкДж, А 2 = - 30, 0 мкДж. Ответ: момент сил, действующих на диполь 52∙ 10-6 Н∙ м, работа сил- 30, 0 мкДж.
Пример 2.2. Три точечных заряда Q 1= 10 нКл, Q 2 = 10 нКл, Q3 = − 20 нКл расположены в вершинах правильного треугольника со стороной а = 10 см (рис. 10, а). Найти максимальное значение: 1) модуля напряженности электрического поля на расстоянии r 0 = 1 м от центра треугольника; 2) потенциала на расстоянии r 0 = 1 м от центра треугольника.
|
и 
(рис.9, а).Произведем вычисления:
Н∙ м = 52∙ 10-6 Н∙ м
, или М = рЕ sin a.
