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.
Рассмотрим 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.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему