2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Задача на поверхностную плотность заряда
Сообщение10.09.2014, 22:06 


10/09/14
292
Здравствуйте. Электростатику начал изучать недавно, вот задачка не получается.
С какой поверхностной плотностью $\sigma (\theta)$ следует распределить заряд по поверхности сферы радиусом R, чтобы поле внутри неё было однородным и равным $E_0$? Найти дипольный момент, рассматривая сферу, как точечный диполь.
Мои рассуждения такие:
Из граничных условий нормальная составляющая напряженности будет испытывать скачок $ 4\pi\sigma (\theta)$, тангециальная же остается постоянной, откуда
$E_{n} -E_0 * cos\theta=4\pi\sigma (\theta)$
Откуда можно было бы выразить $\sigma (\theta)$ , но неизвестна нормальная составляющая поля вне сферы.
И еще такой вопрос, т.к. у нас поле однородно, то очевидно в одной полусфере на поверхности находятся положительные, а на другой отрицательный заряды с одинаковой плотность распределения, т.е. если по теореме Гаусса считать поток вектора Е по поверхности охватывающей нашу сферу, то он будет равен нулю, т.к. алгебраическая сумма зарядов равна нулю, внутри сферы зарядов нет, а значит поток и там равен нулю, правильно я понимаю?
Ответы на эту задачу такие: $\sigma=3E_0/4\pi*cos\theta$, а дипольный момент$p=R^3E$
Изображение

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на поверхностную плотность заряда
Сообщение10.09.2014, 22:17 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Проще всего решить эту задачу, взяв два шара постоянной плотности, положительный и отрицательный, и сдвинув их на бесконечно малое расстояние по вертикальной оси.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на поверхностную плотность заряда
Сообщение10.09.2014, 23:59 


10/09/14
292
Посмотрел у Сивухина , там подобным образом рассчитывается поле равномерно поляризованного шара из диэлектрика, т.е. для этой задачи возможно представить шар , как диэлектрик и ввести в рассмотрение вектор поляризованности, его нормальная составляющая вроде и есть поверхностная плотность поляризованного заряда?

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на поверхностную плотность заряда
Сообщение11.09.2014, 07:28 
Заслуженный участник


28/12/12
7946
Viktor92 в сообщении #906502 писал(а):
для этой задачи возможно представить шар , как диэлектрик и ввести в рассмотрение вектор поляризованности, его нормальная составляющая вроде и есть поверхностная плотность поляризованного заряда?

Да.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на поверхностную плотность заряда
Сообщение11.09.2014, 13:10 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
А, так ещё проще. Я глупость сказал, значит.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group