Лекции по электродинамике - файл n6.doc
Лекции по электродинамикескачать (488.5 kb.)
Доступные файлы (19):
n6.doc
Уравнение Пуассона и его решение. Воспользуемся теоремой Грина:

произвольные скалярные функции. Они имеют производные и не обращаются в

в любой точке. Положим, что

и

. Теперь подставим

в формулу Грина, получим:

.
Пусть заряды распределены в замкнутой поверхности S . Поскольку функции

не должны обращаться в бесконечность не в какой точке. а потенциал, в частности точечного заряда

, то мы исключим точки в которых

обращается в 0. Выберем эту точку бесконечно малой замкнутой поверхностью. И объём, по которому будет вестись интегрирование, будет заключаться между внешней и внутренней поверхностью (рисун)
Здесь дана некоторая точка, где r = 0. Мы должны исключить интегрирование по внешней поверхности и исключить данную точку. Мы сделаем это следующим образом – мы эту точку окружим, а затем радиус устремим к нулю и выкинем выбранную точку. Поэтому, интеграл по замкнутой поверхности распадается на внешний и внутренний.

,

(внешнюю поверхность устремляем в бесконечность). Заметим, что здесь такие зависимости:

, а следовательно, этот интеграл стремится к нулю, то есть он пропадает, когда мы охватываем всё пространство. Теперь рассмотрим интеграл по внутренней поверхности.

=(по теореме о среднем)=

, при r

, интеграл

. Значит,

=
(по теореме о среднем) =

. При r

видно,

в данной точке, что

. Мы получаем:

это потенциал поля системы зарядов в единице объёма. Это решение уравнение Пуассона.
Р




ассмотрим потенциал поля заряда на большом расстоянии. Здесь
dV

,

r
R Теперь вынесем R из под корня и подставим в уравнение.


,

- дипольный момент зависит только от распределения заряда в этом объёме.
На больших расстояниях поле определяется только дипольным моментом
Для простоты рассмотрим набор дискретных зарядов:

. Здесь

, а
Тогда запишем следующий интеграл:

. Вынесем за скобки сумму зарядов и сделаем преобразования:
Мы получили радиус вектор положительных зарядов.

- дипольный момент, и направлен он от минуса к плюсу.
Дипольный момент определяет поле нейтральной системы зарядов на больших расстояниях. РОЛЬ дипольного момента:
поле нейтральной системы зарядов определяется её дипольным моментом!
Найдём напряжённость диполя:

- поле диполя.