物理吧 关注:1,416,985贴子:5,307,201
  • 12回复贴,共1

大学电磁学的一个问题~~~进来看下,多谢~~~

只看楼主收藏回复

题目:空间存在电场E=(e^-ar)/(r^2) (a>0) 然后求出电荷密度的分布。
因为divergence of E=ρ/ε0, 所以求出 divergence 就可以求出r=0点意外的电荷密度分布。对于r=0点的电荷量,可以用高斯定律来求,取一个球面高斯面,然后求出半径趋近于零时的flux,就知道r=0是的电荷量是多少了。
问题在于,高斯定律是有适用条件的,它要求vector field 的components 有连续的偏导数。但这里的电场是否符合条件,完全取决于r=0点电荷的性质。也就是说我们没有理由假设有连续偏导数,然后求出r=0点的电荷量。
我会一直在线的,希望看到的帮个忙~~



1楼2011-11-01 17:37回复
    自己顶一下吧


    2楼2011-11-01 18:01
    回复
      2026-02-13 05:56:21
      广告
      不感兴趣
      开通SVIP免广告
      积分形式的高斯定律的适用条件比微分形式的要宽,貌似只要求高斯面上的电场强度不发散即可。


      IP属地:北京3楼2011-11-01 18:03
      回复
        Theorem 26.1. (The Divergence Theorem or Gauss’ Theorem) Let E be a solid region which
        is both of type I, II and III, and let S be the boundary of E, given with the positive (outward)
        orientation. Let F be a vector field whose component functions have continuous partial
        derivatives on an open region containing E.
        这个是新加坡国立大学的讲义,这个说的是积分形式


        4楼2011-11-01 18:06
        回复
          我觉得它给的条件过强了。实际上从Gauss定理积分形式的推导过程来看,,貌似只要∫E·dS存在即可。


          IP属地:北京5楼2011-11-01 18:10
          回复
            谢谢,那么你看的推导过程是哪本教材上的,或者是你自己推导的吗?因为我想自己看看是否需要这么强的条件~


            6楼2011-11-01 18:18
            回复
              赵凯华的《电磁学》,或者Greiner的《Classical Electrodynamics》里面都有,大致思路就是先推导单个点电荷的情况,再用叠加原理推广到多个点电荷和连续分布的情况。


              IP属地:北京7楼2011-11-01 18:25
              回复
                原来你指的是物理书上的证明,我以为是数学分析的证明。不过手上正好有赵凯华那本书,我来看一下他怎么写的先,多谢啦~


                8楼2011-11-01 18:30
                回复
                  2026-02-13 05:50:21
                  广告
                  不感兴趣
                  开通SVIP免广告
                  忘点回复了


                  9楼2011-11-01 18:30
                  回复
                    我就说怎么用个高斯定理还要看E是否有连续偏导。。。


                    IP属地:北京10楼2011-11-01 18:34
                    回复
                      呵呵,不过我还没承认这里用高斯定律一定是OK的,毕竟数学上用它是有条件的。而且说实话物理教材上面的定理有的时候不是很注重数学上的严谨性,很郁闷啊,甚至怀疑是否有些定律的适用条件是否正确。


                      11楼2011-11-01 18:38
                      回复
                        其实和工程上的东西相比,物理学里面用的数学算是严谨的了。。。


                        IP属地:北京12楼2011-11-01 18:40
                        回复
                          我知道了,貌似只要定义了divergence of (1/r^2)=4πδ(r)
                          就全都没问题了,可能物理上用的高斯定律就是数分上那个高斯定律的推广吧,在广义函数上的一个推广。


                          13楼2011-11-01 19:29
                          回复