ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
–для тела заряженного по линии L
ο
1 τ
φ
4πε
L
dl
r
=
⋅⋅
∫
. (1.14)
Литература
1. Савельев И.В. Курс физики. Т. 2: Электричество. Колебания и волны.
Волновая оптика. – М.: Наука, 1989. Гл. 1, п. 2, 4, 8.
2. Парселл Э. Берклеевский курс физики. Т. 2: Электричество и магнетизм.
– М.: Наука, 1975. Гл. 1, 2, п. 1.4, 1.7, 1.8, 1.12.
3. Трофимова Т.И. Курс физики – М.: Высш. шк., 1990. Гл. 11, п. 79, 80, 84.
2. ВЫЧИСЛЕНИЕ ПОЛЕЙ С ПОМОЩЬЮ ТЕОРЕМЫ ГАУССА
Основные теоретические сведения
В некоторых случаях при наличии определенной симметрии в расположе-
нии зарядов расчет
напряженности электрического поля может быть сущест-
венно упрощен, если применять
теорему Гаусса
0
1
ε
i
i
S
E
dS Q⋅=
∑
∫
r
r
, (2.1)
где в левой части поток вектора напряженности вычисляется по любой (обычно
выбирается наиболее удобная) замкнутой поверхности S, а в правой части ал-
гебраически учитываются только заряды Q
i
, заключенные внутри выбранной
поверхности S.
При непрерывном распределении зарядов сумма в правой части уравнения
(2.1) заменяется интегрированием плотности электрического заряда ρ по объе-
му V, охватываемому замкнутой поверхностью S
0
1
ρ
ε
SV
E
dS dV
⋅
=⋅
∫∫
r
r
. (2.2)
Основные затруднения при использовании теоремы Гаусса связаны с выбо-
ром замкнутой поверхности S. Чтобы их избежать необходимо придерживаться
следующих рекомендаций:
1. Из соображений симметрии определяется направление вектора
E
r
в про-
странстве, окружающем заряженное тело.
2. Точка, в которой определяется вектор напряженности, должна принадле-
жать замкнутой поверхности интегрирования
S.
3. Поверхность
S выбирают симметричной расположению зарядов, а ее со-
ставные части (
S
i
) должны быть либо перпендикулярны, либо касательные к
вектору напряженности (
S
j
).
В этом случае поток вектора напряженности через замкнутую поверхность
можно представить как сумму поверхностных интегралов
1 τ –для тела заряженного по линии L φ= ⋅ ∫ ⋅ dl . (1.14) 4πε ο L r Литература 1. Савельев И.В. Курс физики. Т. 2: Электричество. Колебания и волны. Волновая оптика. – М.: Наука, 1989. Гл. 1, п. 2, 4, 8. 2. Парселл Э. Берклеевский курс физики. Т. 2: Электричество и магнетизм. – М.: Наука, 1975. Гл. 1, 2, п. 1.4, 1.7, 1.8, 1.12. 3. Трофимова Т.И. Курс физики – М.: Высш. шк., 1990. Гл. 11, п. 79, 80, 84. 2. ВЫЧИСЛЕНИЕ ПОЛЕЙ С ПОМОЩЬЮ ТЕОРЕМЫ ГАУССА Основные теоретические сведения В некоторых случаях при наличии определенной симметрии в расположе- нии зарядов расчет напряженности электрического поля может быть сущест- венно упрощен, если применять теорему Гаусса r r 1 ∫ ⋅ dS = ε0 ∑i Qi , E (2.1) S где в левой части поток вектора напряженности вычисляется по любой (обычно выбирается наиболее удобная) замкнутой поверхности S, а в правой части ал- гебраически учитываются только заряды Qi, заключенные внутри выбранной поверхности S. При непрерывном распределении зарядов сумма в правой части уравнения (2.1) заменяется интегрированием плотности электрического заряда ρ по объе- му V, охватываемому замкнутой поверхностью S r r 1 ∫ ⋅ dS = ε 0 ∫ ρ ⋅ dV . E (2.2) S V Основные затруднения при использовании теоремы Гаусса связаны с выбо- ром замкнутой поверхности S. Чтобы их избежать необходимо придерживаться следующих рекомендаций: r 1. Из соображений симметрии определяется направление вектора E в про- странстве, окружающем заряженное тело. 2. Точка, в которой определяется вектор напряженности, должна принадле- жать замкнутой поверхности интегрирования S. 3. Поверхность S выбирают симметричной расположению зарядов, а ее со- ставные части (Si) должны быть либо перпендикулярны, либо касательные к вектору напряженности (Sj). В этом случае поток вектора напряженности через замкнутую поверхность можно представить как сумму поверхностных интегралов