Министерство общего и профессионального образования РФ
ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Физический факультет
Кафедра теоретической физики
ЗАПРЯГАЕВ С. А. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА (Электростатика)
Методические укзания к практическим занятиям по курсу
"ЭЛЕКТРОДИНАМИКА"
для студентов 3-го курса дневного отделения
Рекомендовано Учебно - Методическим Объединением университетов РФ
в качестве учебного пособия
Воронеж
1998
1
1 ЭЛЕКТРОСТАТИКА
1. 1 Общие формулы электростатики
Закон (определение) Формулы
1. Система уравнений
Максвелла ~ = 4πρ; rot E
div D ~ = 0; D ~ =E~ + 4π P
~ (1)
(дифференциальная ~ - вектор индукции; ρ - объемная плотность
D
форма) заряда; E~ - напряженность поля; P ~ - дипольный
момент единицы объема. В случае однородной, изотропной среды D ~ = εE,
~
ε - диэлектрическая проницаемость среды
2. Интегральная I Z
~ · d~S = 4πQ = 4π ρ dV
D (2)
форма записи системы I
Максвелла ~ · d~l = 0
E (3)
3. Скалярный Z 2
~ = −grad ϕ;
E ϕ(2) − ϕ(1) = − ~ · d~l
E (4)
потенциал ϕ 1
4.
Полный заряд В случае объемно - распределенного заряда в
системы Q системе Q = ρ dV . Для поверхностно -
R
распределенного заряда Q = σ dS. Для линейно
R
- распределенного заряда Q = τ dl. R
ρ, σ, τ - объемная, поверхностная и линейная
плотность заряда.
5. Дифференциальное 1
∇2 ϕ(~r) = −4π ρ(~r) (5)
уравнение для заряженный объем: ε0
определения ϕ и 1 Z ρ(~r )
ϕ(~r ) = 0
dV 0 (6)
ε V |~r − ~r |
частное решение
заряженнная поверхность: Z 0
неоднородного 1 σ(~r ) 0
ϕ(~r) = dS (7)
уравнения Пуассона ε S |~r − ~r 0 |
заряженная линия: 1 Z τ (~r )
0
0
ϕ(~r) = dl (8)
ε L |~r − ~r 0 |
2
Закон (определение) Формула
6.