...
Похожая формула силы взаимодействия существует для двух электростатически заряженных нитей, там только вместо магнитных единиц применяют диэлектрич проницаемость вакуума и вместо токов линейное распределение зарядов , тау, ( кулоны/м). Силы при одинаковой геометрии получаются одинаковыми и одинаково зависят от расстояния между проводниками-"нитями". Что бы исключить мои возможные ошибки я просил независимо это проверить, но форум, есть форум. Легче бросить гнилой помидор, чем проверить. Одна надежда на Вас.
При электростатическом взаимодействии потенциал равен \(\displaystyle \phi = -\frac{1}{4 \pi~\varepsilon_0} \frac{q}{R}\). \((1)\)
Записываем дифференциал потенциала линейного заряда \(\displaystyle d \phi = -\frac{1}{4 \pi~\varepsilon_0} \frac{q_0}{\sqrt{r^2+x^2}}~dx\), где \(q_0~-\) линейная плотность заряда;
\(r~-\) расстояние до другого проводника; \(x~-\) координата вдоль проводника. \((2)\)
Интегрируем на отрезке \((-b,b)\). Сила будет перпендикулярна проводнику.
\(\displaystyle \phi=-\frac{q_0}{4 \pi~\varepsilon_0} \int \limits_{-b}^b \frac{dx}{\sqrt{r^2+x^2}}=\frac{q_0}{2 \pi~\varepsilon_0} \left(ln \left(\sqrt{r^2+b^2}-b \right)-ln(r) \right)\). \((3)\)
Вычисляем напряженность поля. Дифференцируем по \(r\) результат \((3)\)
\(\displaystyle E_{-b,b}=-\frac{q_0}{2 \pi~\varepsilon_0} \left(\frac{r}{b \sqrt{r^2+b^2}-r^2-b^2} + \frac{1}{r} \right)\).
Находим предел на бесконечной линии при \(b=\infty\)
\(\displaystyle E=-\frac{q_0}{2 \pi~\varepsilon_0} \lim_{ b\to \infty} \left(\frac{r}{b \sqrt{r^2+b^2}-r^2-b^2} + \frac{1}{r} \right)=\frac{1}{2 \pi~\varepsilon_0} \frac{q_0}{r}\). \((4)\)
Сила равна \(\displaystyle f_e=\frac{1}{2 \pi~\varepsilon_0} \frac{q_0~q_1}{r}\). \((5)\)
Если \(q=I/c\), что справедливо для релятивистского электронного луча, то будет
\(\displaystyle f_e=\frac{1}{2 \pi~\varepsilon_0} \frac{I_0~I_1}{r~c^2}=\frac{\mu_0}{2 \pi} \frac{I_0~I_1}{r}\). \((6)\)
Эта сила для электронных лучей всегда отталкивающая при любом направлении тока.
Она приблизительно справедлива только для заряженных частиц в луче.
В проводниках она не работает, так как не выполняется условие \(q=I/c\).
В проводниках линейная плотность заряда переменна и определяется ёмкостью проводника
при заданном напряжении и токе. Зависит от сопротивления проводника.
Для произвольной скорости луча \(\displaystyle f_e=\frac{\mu_0}{2 \pi} \frac{I_0~I_1}{r} \frac{c^2}{v^2}\). \((7)\)
Магнитная сила \(\displaystyle f_m=\frac{\mu_0}{2 \pi} \frac{I_0~I_1}{r}\). \((8)\)
Сумма сил \(f_e\) и \(f_m\) близка к нулю, что препятствует рассеиванию электронного луча.
Из \((4)\) находим разность потенциалов \(\displaystyle \Delta \phi=\frac{q_0}{2 \pi~\varepsilon_0} ln(r_2/r_1)\). \((9)\)
...
При электростатическом взаимодействии напряженность электрического поля равна \(\displaystyle E = \frac{1}{4 \pi~\varepsilon_0} \frac{q}{R^2}=\frac{d \phi}{dR}\). \((10)\)
...
http://bolshoyforum.com/forum/index.php?topic=620258.msg10546197#msg10546197Сила действующая между двумя заряженными проводами равна \(\displaystyle f_e=\frac{1}{2 \pi~\varepsilon_0} \frac{q_0~q_1}{r}\). \((5)\)
При условии \(q=I/c\) будет \(\displaystyle f_e=\frac{1}{2 \pi~\varepsilon_0} \frac{I_0~I_1}{r~c^2}=\frac{\mu_0}{2 \pi} \frac{I_0~I_1}{r}\). \((6)\)
Из формулы \(\displaystyle E=\frac{1}{2 \pi~\varepsilon_0} \frac{q_0}{r}\). \((4)\) вычисляем разность потенциалов
\(\displaystyle \Delta \phi=\frac{q_0}{2 \pi~\varepsilon_0} ln(r_2/r_1)\). \((9)\)
Найдём разность потенциалов при \(I=1~А\); \(r_1=1~мм~-\) радиус провода; \(r_2=1~м~-\) расстояние между проводами;
Между проводами разность потенциалов \(\Delta \phi=414.179~В\).
...
Ёмкость провода \(\displaystyle C=\frac{q_0}{\Delta \phi}=\frac{2 \pi~\varepsilon_0}{ln(r_2/r_1)}\).
...