.
Согласно правилам векторного анализа
,
тогда
- это дифференциальное уравнение называется уравнением Пуассона.
Для участков поля, где нет электрических зарядов
, или
.
Это частный вид уравнения Пуассона – уравнение Лапласа. Уравнение Пуассона дает возможность определить потенциал поля объемных зарядов, если известно расположение этих зарядов.
1.1.13. ЭКВИПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ
Воображаемая поверхность, все точки которой имеют одинаковый потенциал, называется эквипотенциальной поверхностью:
- уравнение эквипотенциальной поверхности.
При перемещении по эквипотенциальной поверхности на
отрезок потенциал не изменяется
. Таким образом, касательная к
поверхности составляющая вектора
равна нулю. Тогда
вектор
направлен по нормали к эквипотенциальной
поверхности в каждой ее точке, а линии напряженности в каждой точке
перпендикулярны к эквипотенциальным поверхностям.
Если эквипотенциальные поверхности построить таким
образом, чтобы разность потенциалов для двух соседних поверхностей была одна и
та же, то по густоте эквипотенциальных поверхностей можно судить о
напряженности поля. Действительно, чем гуще эквипотенциальные поверхности, тем
больше , тем больше
.
Для однородного поля эквипотенциальные поверхности представляют собой систему равноотстоящих друг от друга плоскостей, перпендикулярных к направлению поля.
Рассмотрим эквипотенциальную поверхность точечного заряда. Потенциал точечного заряда (рис.1.1.19)
.
Таким
образом, эквипотенциальная поверхность этого заряда будет сферой радиуса с центром в точке заряда. Силовые же
линии, как мы установили ранее, расходятся радиально от заряда если он
, или сходятся к заряду, если он “-”.
То есть вектор
перпендикулярен
эквипотенциальным поверхностям.
Если диэлектрик внести в электрическое поле, то и поле, и диэлектрик претерпевают изменения. В составе атомов и молекул имеются положительные и отрицательные заряды (ядра, электроны). Электроны движутся в пределах атома или молекулы с огромной скоростью, их положения меняются, и действие каждого электрона на заряды будет таким, как если бы он находился в покое в некоторой точке, которая является усредненным положением электронов во времени.
Если расстояния превышают размеры молекулы, то действие всех электронов молекулы эквивалентно действию суммарного заряда, помещенного в некоторую точку внутри молекулы. Эта точка называется центром тяжести отрицательных зарядов, Действие же ядер эквивалентно действию их суммарного заряда, помещенного в центр тяжести положительных зарядов. Ясно, что центр положительных зарядов определяется радиус-вектором:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.