Версия для печати темы
Нажмите сюда для просмотра этой темы в оригинальном формате
Форум программистов > Центр помощи > [Физика] Электростатика


Автор: Sone4ka 21.12.2006, 22:51
Точечный сторонний заряд q находится в центре диэлектрического шара радиуса a с проницаемостью ε1. Шар окружен безграничным диэлектриком с проницаемостью ε2.
Найти поверхностную плотность связанных зарядов на границе раздела этих диэлектриков.

Автор: Mal Hack 22.12.2006, 00:27
Тут фишка такая. Есть условия на границе двух диэлектриков. Dn1 = Dn2. Следовательно их отношения равны e1 / e2 (епсилон).
По теореме гаусса, D = q / 2 pi R
Дальше выражаешь P = D - e0 * E, E -  по теореме о циркуляции...
Вообзе P = 0, следовательно и поверхностная плотность зарядов = 0.
Оригинально smile)

Автор: Kuvaldis 22.12.2006, 01:58
Mal Hack, 
ты не прав (на этот раз) smile 
Вопрос ставился про плотность СВЯЗАННЫХ зарядов, а не СТОРОННИХ
ИМХО, нужно решать так:
используем условие на границе раздела 2-х диэлектриков для нормальной составляющей вектора Р
Pn2 - Pn1 = - Ro( связ.)      (1)

Так как у нас сфера и сторонний заряд находится в центре шара, то как вектор Е, так и вектор Р - ортогональны поверхности шара (как радиусы).
Значит 
Pn2 = P2
Pn1= P1

Соотвественно, формула (1) перепишется в виде:
P2 - P1 = - Ro( связ.)      (2)

В вакууме модуль напряженности на поверхности шара находится так:
Е0 = k * q / R^2

Для диэлектрической среды:

Е1 = Е0 / е1 
Е2 = Е0 / е2 

Связь между векторами поляризованности Р и напряженности Е
Р = Каппа * е0 * Е  (3)

По определению е = каппа + 1 ( эпсилон - диэлектрическая проницаемость)
значит, 
Р = (е - 1) * е0 * Е   (4)

Подставляем (4) в (2):

Ro( связ.) = P1 - P2 =  (е1 - 1) * е0 * Е1 -  (е2 - 1) * е0 * Е2 = 

= (е1 - 1) * е0 * Е0 / е1 -  (е2 - 1) * е0 * Е0 / е2 = 

= (е1 - 1) * е0 * k * q / R^2 / е1 -  (е2 - 1) * е0 * k * q / R^2 / е2 =

= после приведения подобных и сокращений =  k * q / R^2  * ( (е1 - е2) / е1 * е2) )



Автор: Mal Hack 22.12.2006, 02:13
Я связные и имел ввиду... Расчет да, не верен был...

Powered by Invision Power Board (http://www.invisionboard.com)
© Invision Power Services (http://www.invisionpower.com)