[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
- 英语进阶系列-A04-英语升级练习二
古诗背诵 要求:背诵和朗读,然后翻译成现代文,并绘制图像描述图中的内容,同时看看某些内容可以用什么单词替换,时间限制到15 minutes. 速记词汇系列 要求:将词汇快速朗读并记忆,时间为8 min ...
- 【Python 23】52周存钱挑战3.0(循环计数for与range)
1.案例描述 按照52周存钱法,存钱人必须在一年52周内,每周递存10元.例如,第一周存10元,第二周存20元,第三周存30元,直到第52周存520元. 记录52周后能存多少钱?即10+20+30+. ...
- Windows Service 学习系列(二):C# windows服务:安装、卸载、启动和停止Windows Service几种方式
一.通过InstallUtil.exe安装.卸载.启动.停止Windows Service 方法一 1.以管理员身份运行cmd 2.安装windows服务 切换cd C:\Windows\Micros ...
- flink window的early计算
Tumbing Windows:滚动窗口,窗口之间时间点不重叠.它是按照固定的时间,或固定的事件个数划分的,分别可以叫做滚动时间窗口和滚动事件窗口.Sliding Windows:滑动窗口,窗口之间时 ...
- supervisor management kafka zookeeper
# cat kafka.ini [program:kafka] command=/usr/local/kafka/bin/kafka-server-start.sh /usr/local/kafka/ ...
- Oracle 查询重复索引列
SELECT /*+ rule */ a .table_owner, a.table_name, a.index_owner, a.index_name, column_name_list, colu ...
- AI adanet
adanet是一个基于Tensorflow的轻量级框架,只需要很少的专业干预,就可以自动学习出高质量的模型.在最近的AutoML成果上构建,既快速又灵活,还可以保证学习质量. adanet提供通用框架 ...
- 在C#/.NET应用程序开发中创建一个基于Topshelf的应用程序守护进程(服务)
本文首发于:码友网--一个专注.NET/.NET Core开发的编程爱好者社区. 文章目录 C#/.NET基于Topshelf创建Windows服务的系列文章目录: C#/.NET基于Topshelf ...
- php curl cookie 读写
普通 curl post 请求 public static function curlPost($url, $post_fields = array(), $timeout = 5) { $timeo ...
- 哈希长度扩展攻击(Hash Length Extension Attack)利用工具hexpand安装使用方法
去年我写了一篇哈希长度扩展攻击的简介以及HashPump安装使用方法,本来已经足够了,但HashPump还不是很完善的哈希长度扩展攻击,HashPump在使用的时候必须提供original_data, ...