Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1 лекция (ТОЭ-3 ЗФ)

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
29.05.2015
Размер:
269.63 Кб
Скачать

 

 

 

= εa

 

;

Dx, y, z = εa Ex, y,z ;

 

 

D

E

 

 

 

 

 

= Dx ×

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

1x + Dy ×1y + Dz ×1z ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dx

 

Dy

 

 

 

Dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

divD = x

+

 

 

 

+

z

= ρ;

 

 

y

 

 

 

= -grad(j) = -

∂ϕ ×

 

 

-

∂ϕ ×

 

 

 

 

 

 

∂ϕ ×1

z ;

E

1x

1y -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

Ñ2j = 2j +

2j +

 

2j = -

r

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

y2

 

z2

 

 

 

 

ea

 

 

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г.

51

Пример 1. Определить модуль вектора напряженности

E = 7x ×1x + 5z ×1y + cy ×1z , (В/м)

в точке с координатами x=2 (м), y=3 (м), z=4 (м).

Решение.

Из уравнения электростатического поля в прямоугольной системе координат:

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г.

52

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1x

 

 

 

1y

 

1z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

Ey

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rot E =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

z

-

 

 

 

 

×1x +

 

x

 

 

y z

y

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ex

 

 

Ey

Ez

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

x

 

 

 

 

E

z

 

 

 

 

 

Ey

 

 

 

E

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

×1y +

 

 

 

 

-

 

 

 

 

×1z =

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= (c - 5) ×1x + (0 - 0) ×1y + (0 - 0) ×1z = 0.

Находим коэффициент c=5 (В/м2).

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г.

53

Далее рассчитываем проекции вектора напряженности в заданной точке

с координатами x=2 (м), y=3 (м), z=4 (м):

Ex = 7 x = 7 × 2 = 14

Ey = 5z = 5 × 4 = 20

Ez = cy = 5 ×3 = 15

(В/м)

(В/м)

(В/м)

Искомый модуль вектора напряженности:

E= Ex2 + Ey2 + Ez2 = 142 + 202 +152 =

=28, 653(В/м)

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г.

54

Пример 2. Определить объемную плотность зарядов ρ (мкКл/м3) при потенциале:

ϕ= 3×106 × x2 + 2 ×106 × y2 - 6 ×106 × z2 , В.

εa

Решение. Из уравнения Пуассона в прямоугольной системе координат

2

2ϕ 2ϕ 2ϕ

 

ρ

Ñ ϕ =

x2 + y2 + z2

= -

 

εa

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г.

55

получаем

-2 ×10−6 = - ρ ,

εa εa

тогда объемная плотность зарядов составит:

ρ = 2 ×10−6 = 2 (мкКл/м3).

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г.

56