electrodynamics:res1.20

1.20. Найти величину и направление сил, действующих на единицу длины для каждой из трех параллельных бесконечных прямых нитей, находящихся друг от друга на расстоянии $a$ и заряженных одна с линейной плотностью $-\varkappa$, а две других — с линейной плотностью $+\varkappa$.


С учётом решения задачи 1.19 можем записать, что поле от заряженной нити $E=\frac{2\varkappa}{a}$, тогда поля от двух нитей в месте третей нити можно определить исходя из суперпозиции по рисунку: $$ E_ + = \frac{{2\varkappa }}{a} \cdot (2\cdot \cos 60^{\circ}) = \frac{{2\varkappa }}{a} \cdot (2\cdot \frac 12) = \frac{{2\varkappa }}{a}, $$ $$ E_ - = \frac{{2\varkappa }}{a} \cdot (2\cdot \cos 30^{\circ}) = \frac{{2\varkappa }}{a} \cdot (2\cdot \frac{\sqrt{3}}2) = \frac{{2\varkappa }}{a}\sqrt 3. $$ тогда силы на единицу длинны:

\[ F_ + = E_ + \cdot \varkappa = \frac{{2\varkappa ^2}}{a},\hspace{10pt} F_ - = E_ - \cdot \varkappa = \frac{{2\varkappa ^2 }}{a}\sqrt 3.\]