JoVE Logo

Войдите в систему

24.6 : Calculations of Electric Potential I

Consider a ring of radius R with a uniform charge density λ. What will the electric potential be at point M, which is located on the axis of the ring at a distance x from the center of the ring?

The ring is divided into infinitesimal small arcs such that point M is equidistant from all the arcs. Here, the cylindrical coordinate system is used to calculate the electric potential at point M. A general element of the arc between anglesθand θ + is of the length Rdθand has a charge of λRdθ.

Equation1

The distance between this element of the ring and the point M is

Equation1

The potential at point M due to the charge on the whole ring is

Equation2

Integrating the above equation over the limits gives,

Equation3

Here, 2πRλ accounts for the whole charge on the ring; therefore, the above equation can be written as

Equation4

This result is expected because point M is equidistant from all the infinitesimal ring elements, and the total potential will be similar to if the total charge were positioned at a common distance from point M.

Теги

Electric PotentialRing ChargeUniform Charge DensityPoint MCylindrical Coordinate SystemInfinitesimal ArcsArc LengthCharge ElementPotential IntegrationEquidistant PointTotal PotentialElectrostatics

Из главы 24:

article

Now Playing

24.6 : Calculations of Electric Potential I

Electric Potential

1.9K Просмотры

article

24.1 : Электрическая потенциальная энергия

Electric Potential

5.6K Просмотры

article

24.2 : Электрическая потенциальная энергия в однородном электрическом поле

Electric Potential

4.5K Просмотры

article

24.3 : Электрическая потенциальная энергия двухточечных зарядов

Electric Potential

4.4K Просмотры

article

24.4 : Электрический потенциал и разность потенциалов

Electric Potential

4.3K Просмотры

article

24.5 : Определение электрического потенциала по электрическому полю

Electric Potential

4.0K Просмотры

article

24.7 : Расчеты электрического потенциала II

Electric Potential

1.6K Просмотры

article

24.8 : Эквипотенциальные поверхности и силовые линии поля

Electric Potential

3.6K Просмотры

article

24.9 : Эквипотенциальные поверхности и проводники

Electric Potential

3.3K Просмотры

article

24.10 : Определение электрического поля по электрическому потенциалу

Electric Potential

4.3K Просмотры

article

24.11 : Уравнение Пуассона и Лапласа

Electric Potential

2.5K Просмотры

article

24.12 : Генератор Ван де Граафа

Electric Potential

1.6K Просмотры

article

24.13 : Энергия, связанная с распределением заряда

Electric Potential

1.5K Просмотры

article

24.14 : Электростатические граничные условия

Electric Potential

396 Просмотры

article

24.15 : Вторая теорема об уникальности

Electric Potential

954 Просмотры

JoVE Logo

Исследования

Образование

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены