[物理学与PDEs]第1章习题4 偶极子的极限电势
对在 $P_0$ 及 $P_1$ 处分别置放 $-q$ 及 $+q$ 的点电荷所形成的电偶极子, 其偶极距 ${\bf m}=q{\bf l}$, ${\bf l}=\vec{P_0P_1}$. 试证明当 $l\to 0$, $q\to+\infty$, 但 $m=ql$ 保持不变时, 此偶极子产生的电场的电势为 $$\bex \phi(P)=-\cfrac{1}{4\pi\ve_0}{\bf m}\cdot\n_P\sex{\cfrac{1}{r_{P_0P}}}, \eex$$ 其中 $\n_P$ 表示关于 $P$ 点的梯度.
证明: $$\beex \bea \phi(P)&=\lim_{l\to0,q\to+\infty\atop m=ql\mbox{ 不变}} \sez{\cfrac{1}{4\pi\ve_0}\cfrac{-q}{r_{P_0P}} +\cfrac{1}{4\pi\ve_0}\cfrac{q}{r_{P_1P}}} =\cfrac{qr_{P_0P_1}}{4\pi\ve_0} \lim_{l\to0,q\to+\infty\atop m=ql\mbox{ 不变}} \cfrac{\cfrac{1}{r_{P_1P}}-\cfrac{1}{r_{P_0P}}}{r_{P_0P_1}}\\ &=\cfrac{qr_{P_0P_1}}{4\pi\ve_0}\cfrac{\p}{\p l}\sex{\cfrac{1}{r_{QP}}}|_{Q=P_0} =\cfrac{qr_{P_0P_1}}{4\pi\ve_0} \cfrac{{\bf l}}{l}\cdot\n_Q\sex{\cfrac{1}{r_{QP}}}|_{Q=P_0}\\ &=-\cfrac{1}{4\pi\ve_0} {\bf m}\cdot\n_P\sex{\cfrac{1}{r_{QP}}}|_{Q=P_0} =-\cfrac{1}{4\pi\ve_0}{\bf m}\cdot\n_P\sex{\cfrac{1}{r_{P_0P}}}. \eea \eeex$$
[物理学与PDEs]第1章习题4 偶极子的极限电势的更多相关文章
- [物理学与PDEs]第1章习题5 偶极子的电场强度
试计算由习题 4 给出的电偶极子的所形成的电场的电场强度. 解答: $$\beex \bea {\bf E}(P)&=\cfrac{1}{4\pi\ve_0} \sez{\cfrac{-q}{ ...
- [物理学与PDEs]第1章习题9 磁偶极矩的极限矢势
设在发现为 ${\bf n}$ 的平面上, 有一电流强度为 $I$ 的环形电流, 其方向与 ${\bf n}$ 成右手系. 又设该环形电流所围的面积为 $S_0$, 则 $$\bex {\bf m}= ...
- [物理学与PDEs]第1章习题3 常场强下电势的定解问题
在一场强为 ${\bf E}_0$ (${\bf E}_0$ 为常向量) 的电场中, 置入一个半径为 $R$ 的导电球体, 试导出球外电势所满足的方程及相应的定解条件. 解答: 设导电球体为 $B_R ...
- [物理学与PDEs]第1章习题参考解答
[物理学与PDEs]第1章习题1 无限长直线的电场强度与电势 [物理学与PDEs]第1章习题2 均匀带电球面的电场强度与电势 [物理学与PDEs]第1章习题3 常场强下电势的定解问题 [物理学与PDE ...
- [物理学与PDEs]第2章习题参考解答
[物理学与PDEs]第2章习题1 无旋时的 Euler 方程 [物理学与PDEs]第2章习题2 质量力有势时的能量方程 [物理学与PDEs]第2章习题3 Laplace 方程的 Neumann 问题 ...
- [物理学与PDEs]第3章习题参考解答
[物理学与PDEs]第3章习题1 只有一个非零分量的磁场 [物理学与PDEs]第3章习题2 仅受重力作用的定常不可压流理想流体沿沿流线的一个守恒量 [物理学与PDEs]第3章习题3电磁场的矢势在 Lo ...
- [物理学与PDEs]第4章习题参考解答
[物理学与PDEs]第4章习题1 反应力学方程组形式的化约 - 动量方程与未燃流体质量平衡方程 [物理学与PDEs]第4章习题2 反应力学方程组形式的化约 - 能量守恒方程 [物理学与PDEs]第4章 ...
- [物理学与PDEs]第5章习题参考解答
[物理学与PDEs]第5章习题1 矩阵的极分解 [物理学与PDEs]第5章习题2 Jacobian 的物质导数 [物理学与PDEs]第5章习题3 第二 Piola 应力张量的对称性 [物理学与PDEs ...
- [物理学与PDEs]第4章习题4 一维理想反应流体力学方程组的守恒律形式及其 R.H. 条件
写出在忽略粘性与热传导性, 即设 $\mu=\mu'=\kappa=0$ 的情况, 在 Euler 坐标系下具守恒律形式的一维反应流动力学方程组. 由此求出在解的强间断线上应满足的 R.H. 条件 ( ...
随机推荐
- Ambari与Kerberos 集成
Kerberos 介绍 Kerberos 是一个网络认证的框架协议,其设计的初衷便是通过密钥系统为 Client 和 Server 应用程序之间提供强大的认证服务.在使用 Kerberos 认证的集群 ...
- pc端移动端拖拽实现
#div1 { width: 100px; height: 100px; background: red; position: absolute; } html <div id="di ...
- c# 小数四舍五入,向上取整,向下取整,见角进元保留多个小数位数
/// <summary> /// 实现数据的四舍五入法 /// </summary> /// <param name="v">要进行处理的数据 ...
- python之并发编程
一 背景知识 顾名思义,进程即正在执行的一个过程.进程是对正在运行程序的一个抽象. 进程的概念起源于操作系统,是操作系统最核心的概念,也是操作系统提供的最古老也是最重要的抽象概念之一.操作系统的其他所 ...
- day 13 迭代器、可迭代对象、迭代器对象、生成器、生成器对象、枚举对象
迭代器大概念 # 迭代器:循环反馈的容器(集合类型)# -- 不同于索引取值,但也可以循环的从容器对象中从前往后逐个返回内部的值# 优点:不依赖索引,完成取值# 缺点:不能计算长度,不能指定位取值( ...
- C#中指针使用总结(转载)
C#为了类型安全,默认并不支持指针.但是也并不是说C#不支持指针,我们可以使用unsafe关键词,开启不安全代码(unsafe code)开发模式.在不安全模式下,我们可以直接操作内存,这样就可以使用 ...
- 如何用java发送Http的post请求,并传递参数
书写方法,请参考以下代码: package utils; import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java. ...
- tomcat 启动窗口乱码
在tomcat主目录下的conf文件夹里,找到logging.properties文件: 用记事本打开,找到以下内容 java.util.logging.ConsoleHandler.encoding ...
- python面向对象之类的组合
一.python类的组合:给一个类的对象封装一个属性,这个属性是另一个类的对象二.组合的意义:让类的对象与另一个类的对象产生关系,类与类之间产生关系.三.例子模拟英雄联盟写一个游戏人物的类 要求:(1 ...
- placeholder效果
<!DOCTYPE HTML> <html lang="en-US"> <head> <meta charset="UT ...