A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. Az eredő tér a töltött negyedkör és a félegyenes rúd által keltett terek szuperpozíciója. Bebizonyítjuk, hogy a keresett térerősség ugyanakkora, mint egy végtelen hosszúságú egyenes szigetelő rúd esetén. Be kell látnunk, hogy a negyedkörív által létrehozott tér erőssége az adott pontban megegyezik egy végtelen félegyenes terének erősségével. Osszuk fel a körívet elemi hosszúságú darabokra, és az ábrán látható módon minden elemi körívnek feleltessünk meg egy elemi szakaszt a félegyenesen. Így a negyedkörívet egyértelmű módon le lehet képezni a félegyenesre. Most belátjuk, hogy egy elemi körív és a neki megfelelő elemi szakasz által létrehozott térerősség megegyezik. Az elemi körív által létrehozott tér erőssége az pontban: A megfelelő elemi szakasz által létrehozott térerősség: Felhasználva, hogy és , adódik, hogy . Mivel és iránya is megegyezik, ezért állításunkat bebizonyítottuk. Egy végtelen hosszúságú egyenes szigetelő tere tőle távolságra: Ekkora tehát a keresett térerősség az pontban, és iránya merőleges a félegyenesre. A megoldásból következik, hogy ugyanekkora egy félkörív által a középpontban keltett térerősség is. A végtelen hosszúságú szigetelő tere ismert, számításának módja megtalálható a középiskolás tankönyvben. Megjegyzés: A feladatot többen integrálszámítással oldották meg. Természetesen ezt a megoldást is elfogadtuk, de szeretnénk megjegyezni, hogy ha a lapban megjelenő feladatok megoldhatók csak a tananyag ismeretében, akkor lehetőleg ezt a megoldást válasszuk. A fenti megoldásból is látszik, hogy néha egyszerűbb a megoldás, ha előbb végiggondoljuk a feladatot és nem a mechanikus számolást választjuk.
|