Если у меня есть полый конус (поверхность без нижней крышки), как на картинке. Конус имеет поверхностную заряженную плотность . Он вращается вокруг оси симметрии с угловой скоростью . Я хочу найти распределение тока по поверхности конуса.
Под распределением тока я подразумеваю следующее. Я могу написать ток как:
Это полезно в других ситуациях, например, когда у меня есть провод с линейной плотностью заряда.
Я могу использовать уравнение (1) для нахождения тока, если плотность тока . Как я могу написать , и .
То же самое следует для заряженного листа, если ширина с плотностью тока . Как я могу написать , и .
Но с конусом, что я могу сделать с конусом. я могу написать . Но так как длина одного кругового провода ток изменяется от 0 до .В отличие от того, что было раньше, ширина была постоянной. Что я могу сделать ?
Моя попытка длины, которая варьируется , сейчас . и .
Понятно, что так как это круговое движение.
Не открывайте конус. Подумайте об этом в виде профиля: у вас есть равнобедренный треугольник. Теперь двигайтесь по оси конуса, скажем, на расстояние и взять элемент . Примерно так:
Этот небольшой элемент похож на описанный вами прямоугольник. С длиной как и ширина . Вы также знаете скорость, с которой движется заряд:
— радиус в этой точке, а омега — угловая скорость.
Таким образом, ток будет
для этого прямоугольника.
можно найти по подобию треугольника:
Таким образом, ток зависит от положения на конусе, и, чтобы найти общий ток, интегрируем из к .