Понятно, вы просто ошиблись.
Из уважения лично к Вам и к форуму предоставляю развернутый ответ.
=================================
1. "мера нуль" и интеграл:
Да, интеграл по множеству меры нуль равен нулю, но подынтегральное выражение должно быть определено и конечно в каждой точке. Иначе требуется дополнительное исследование.
-------------------------------
2. Ток:
а. Да, неважно как сформировано поле тока. Необходимое условие: оно должно быть определенным в каждой точке.
б. Допустим, что ток сформирован вращением относительно оси Z некоторого пространственного распределения плотности заряда
с частотой
:
(упомянутый
радиус, который ноль - это "
" при
)
Тогда, если ток имеет вид, заданный в первом сообщении темы, то
, стремится к бесконечности как
при
в. Но это кажется неважным - ток остается конечным. Однако важно, чтобы направление тока было определено в каждой точке.
-------------------------------
3. Решение автора:
а. Автор не упомянул о граничном условии:
тангенциальная компонента поля на границе - непрерывна, так как поверхностные токи отсутствуют. Это является методологическим нарушением.
б. Зато автор утверждает, что возможно использовать для решения в качестве слагаемых функции
:
(ротор поля
равен нулю),
(дивергенция поля
равна нулю),
удовлетворяющие требованиям:
, при
и
- конечно, при
.
в. Автор утверждает, что нормальную компоненту поля удается сшить:
В области
в области
в области
г. Основываясь на утверждениях автора, посчитаем поток поля через замкнутую поверхность, включающую центр координат, например через сферу
радиуса
:
Нормальная компонента поля непрерывна на границе, значит
или, что то же самое
Воспользовавшись теоремой Гаусса-Остроградского для функций без особенностей в нуле, получаем:
согласно пункту 3.б.
Однако
Получаем:
.
д. Автор "задачу" решил неправильно. Но повторю (по методу Фейнмана), что никакой задачи быть не может, пока не ясны условия: а условие всего одно - ток. И он не определен в каждой точке пространства. Мы можем получить любое направление этого тока на оси Z, приближаясь с разных сторон - это не дело. Следует доотпределить и только после этого писать гран. условия.
е. Кроме всего прочего в природе имеет место закон сохранения заряда:
Ток в условии "задачи" не соответствует этому закону.
-------------------------------
4. Мои фантазии на тему как это всё заваривалось:
Сидел автор и думал, а вот бы такое поле сочинить, которое и бездивергентно и смотрит из центра. Функция
не подошла - синус мешает в знаменателе. Прилепил синус в числитель - срастается! теперь надо ротор посчитать и выдать это за ток. Всё - можно удивлять население.
-------------------------------
5. Монополи:
монополи используют как искусственный прием, например
- для симметризации уравнений Максвелла, в частности введение монополей помогает аналитически записать решения в волноводах,
- в численных методах при помощи монополей вводят неотражающее поглощающее условие на границе.
Да, никто их не видел (допустим, про спиновый лёд никто не слышал), но в уравнениях Максвелла для них место давно заготовлено. И странно говорить, что их не бывает и быть не может.
=================================
Надеюсь, что все вопросы закрыты, и обсуждать таки нечего.