Trang chủ Bài viết ICT Bài viết hướng dẫn Maple Mở rộng bài toán tính điện trường và điện thế của đĩa tròn bán kính a tích điện

Mở rộng bài toán tính điện trường và điện thế của đĩa tròn bán kính a tích điện

Email In
Xem kết quả: / 2
Bình thườngTuyệt vời 

Trong phần trước, tôi đã trình bày cách tính điện thế và cường độ điện trường của đĩa tròn bán kính a tích điện. Trong bài viết này tôi sẽ giải thích các lệnh maple đã được sử dụng để quí Thầy Cô và các bạn tiện theo dõi. Ngoài ra, trong phạm vi bài viết này, tôi cũng sẽ mở rộng bài toán tính điện thế và cường độ điện trường tại một điểm trên trục đi qua tâm của đĩa tròn bán kính a thành các bài toán mang tính tổng quát hơn.

 

Ý nghĩa của các dòng lệnh Maple trong bài tính điện thế và cường độ điện trường của đĩa tròn bán kính a như sau:

with(Physics[Vectors]):# khai báo thư viện véc-tơ trong thư viện vật lý để dùng các lệnh trong thư viện này.
Gradient(); # là lệnh tính gradient của hàm vô hướng thuộc thư viện vừa khai báo trên.
r_, R_ là các ký hiệu
véc-tơ, ví dụ: A_ thì chính là véc-tơ A trong định nghĩa của thư viện Physics[Vectors].
Norm(A_) # là độ dài hình học của vec tơ A.
Còn _k, _rho: # là các vec tơ đơn vị trong tọa độ trụ.

Như vậy là tôi đã giải thích các dòng lệnh Maple đã sử dụng. Trên cơ sở đó chúng ta có thể mở rộng cho bài toán tính cường độ điện trường và điện thế của đĩa tròn tích điện bán kính a thành các bài toán mang tính tổng quát hơn như sau:

Bài toán 1:

Tính cường độ điện trường tại 1 điểm trong không gian do mặt phẳng vô hạn tích điện đều sinh ra và cách mặt phẳng một đoạn là z.

Đối với bài toán này ta vẫn dùng các câu lệnh của bài trước.Tuy nhiên cần thêm vào phần cuối các dòng lệnh của bài toán trước câu lệnh sau:

[>E_:=limit(E_,a=infinity);

Kết quả ta được cường độ điện trường:

dien_truong_1

Bài toán 2:

vanh_khanBây giờ ta dựa vào kết quả của bài trên ta có thể tính điện thế và điện trường của vành tròn tích điện đều (như hình bên)

Trong trường hợp bài toán này thì ta chỉ việc là thay dòng lệnh tính thế Phi như sau:

Phi := Int(Int(sigma*rho/Norm(r_ - R_), rho = a..b), phi = 0..2*Pi);# ta chú ý miền lấy tích phân của rho là từ a đến b còn các câu lệnh khác vẫn như bài trước, rồi ta chạy lại từ đầu ta sẽ nhận được kết quả.

Điện thế:

the_phi_1

Và điện trường E:

dien_truong_2

Bài toán 3 (bài này các bạn tự giải)
Tính điện thế và cường độ điện trường do đĩa tích điện đều sinh ra tại điểm bất kỳ trong không gian.

Như vậy đến đây tôi đã trình bày cách tính cường độ điện trường và điện thế của một số vật có dạng hình học khác nhau tích điện. Hi vọng rằng bài viết này sẽ giúp ích cho các bạn trong việc học tập môn vật lý.

Chúc các bạn vui vẻ và thành công trong công việc!

Lữ Thành Trung

Viết lời bình

B
i
u
Quote
Code
List
List item
URL
Tên của bạn (Bắt buộc) *
Địa chỉ Email (Bạn nên sử dụng địa chỉ thật)
Địa chỉ trang web (Không bắt buộc)
Mã bảo vệ chống spam   
Gửi lời bình
Lần cập nhật cuối ( Chủ nhật, 21 Tháng 12 2008 00:13 )