工程电磁场第八版课后答案第02章.pdfVIP

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2018-10-12 发布于河北
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工程电磁场第八版课后答案第02章.pdf

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工程电磁场第八版课后答案第02章

CHAPTER 2 2.1. Three point charges are positioned in the x-y plane as follows: 5nC at y = 5 cm, -10 nC at y = 5 cm, 15 nC at x = 5 cm. Find the required x-y coordinates of a 20-nC fourth charge that will produce a zero electric ﬁeld at the origin. With the charges thus conﬁgured, the electric ﬁeld at the origin will be the superposition of the individual charge ﬁelds: E = 1  15 a 5 a 10 a = 1 ✓3 ◆ [a a ] nC/m 0 4⇡✏0 (5)2 x (5)2 y (5)2 y 4⇡✏0 5 x y The ﬁeld, E20 , associated with the 20-nC charge (evaluated at the origin) must exactly cancel this ﬁeld, so we write: 1 ✓3 ◆ 20 ✓ 1 ◆ p E = [a a ] = [a a ] 20 4⇡✏ 5 x y 4⇡✏ ⇢2 2 x y 0 0 From this, we identify the distance from the origin: ⇢ = q100/(3p2) = 4.85. The x and y coordinates of the 20-nC charge will both be equal in magnitude to 4.85/p2 = 3.43. The coodinates of the 20-nC charge are then (3.43, 3.43). 2.2. Point charges of 1nC and -2nC are located at (0,0,0) and (1,1,1), respectively, in free space. Determine the vector force acting on each charge. First, the electric ﬁeld intensity associated with the 1nC charge, evalutated at the -2nC charge location is: 1 ✓ 1 ◆ p E = (a + a + a )