Метод изображений в электростатике
Состав работы
|
|
|
|
Необходимые программы
Работа представляет собой zip архив с файлами (распаковать онлайн), которые открываются в программах:
- Microsoft Word
Описание
Задачи о нахождении электрического поля системы нескольких точечных зарядов или системы зарядов, равномерно распределенным по каким-либо поверхностям, решаются в электростатике без особых сложностей. В самой худшей ситуации от Вас потребуется знание формулы Гаусса и, может быть, умение интегрировать. Решение этих задач существенно облегчено тем, что мы заранее знаем величины зарядов и то, как они распределены в пространстве.
Гораздо хуже дело обстоит в том случае, если мы имеем систему заданных точечных зарядов и каких-либо проводящих или диэлектрических поверхностей, расположенных вблизи них. Предположим, что мы хотим найти электрическое поле в такой задаче. Система зарядов вызовет перераспределение зарядов на поверхностях, в результате мы получим индуцированные заряды на поверхностях. Очевидно, что индуцированные заряды будут распределены по поверхностям неравномерно, особенно большая плотность заряда будет в тех точках поверхностей, которые расположены ближе всего к зарядам. Но как именно заряды распределены по поверхностям? Подобные задачи, как правило, не могут быть решены без использования численных методов, и такие расчеты проводят обычно на компьютерах.
Но есть достаточно большое количество частных случаев, в которых можно обойтись без использования вычислительной техники. Одним из методов решения таких задач является метод изображений, который заключается в сведении исходной задачи, в которой рассматриваются заряды и граничные поверхности, к задаче, в которой есть те же заряды и добавочные (фиктивные) заряды-изображения в безграничной среде. Эти заряды-изображения помещаются вне той области, в которой определяется поле. Правила построения зарядов-изображений полностью аналогичны тем, по которым строятся изображения точечных источников в оптике в системе зеркал. Зеркала имеют ту же форму, что и граничные поверхности. Величины зарядов-изображений определяются граничными условиями на поверхностях, а также требованиями одинаковости поля, создаваемого реальной системой зарядов и поверхностей, и системой, составленной из действительных зарядов и фиктивных зарядов-изображений в пространстве вблизи действительных зарядов.
В этой статье мы рассмотрим примеры использований метода изображений в электростатике.
Гораздо хуже дело обстоит в том случае, если мы имеем систему заданных точечных зарядов и каких-либо проводящих или диэлектрических поверхностей, расположенных вблизи них. Предположим, что мы хотим найти электрическое поле в такой задаче. Система зарядов вызовет перераспределение зарядов на поверхностях, в результате мы получим индуцированные заряды на поверхностях. Очевидно, что индуцированные заряды будут распределены по поверхностям неравномерно, особенно большая плотность заряда будет в тех точках поверхностей, которые расположены ближе всего к зарядам. Но как именно заряды распределены по поверхностям? Подобные задачи, как правило, не могут быть решены без использования численных методов, и такие расчеты проводят обычно на компьютерах.
Но есть достаточно большое количество частных случаев, в которых можно обойтись без использования вычислительной техники. Одним из методов решения таких задач является метод изображений, который заключается в сведении исходной задачи, в которой рассматриваются заряды и граничные поверхности, к задаче, в которой есть те же заряды и добавочные (фиктивные) заряды-изображения в безграничной среде. Эти заряды-изображения помещаются вне той области, в которой определяется поле. Правила построения зарядов-изображений полностью аналогичны тем, по которым строятся изображения точечных источников в оптике в системе зеркал. Зеркала имеют ту же форму, что и граничные поверхности. Величины зарядов-изображений определяются граничными условиями на поверхностях, а также требованиями одинаковости поля, создаваемого реальной системой зарядов и поверхностей, и системой, составленной из действительных зарядов и фиктивных зарядов-изображений в пространстве вблизи действительных зарядов.
В этой статье мы рассмотрим примеры использований метода изображений в электростатике.
Другие работы
Гидромеханика в примерах и задачах УГГУ 2006 Задача 1.6.13
Z24
: 26 сентября 2025
Определить, на какой высоте Z находится уровень ртути в левом колене U-образного ртутного манометра, если при манометрическом давлении по центру маслопровода рман=0,24 бар и показании ртутного манометра hрт=110 мм система находится в равновесии. Принять плотность масла ρмас=900 кг/м³, плотность ртути ρрт=13,6·103 кг/м³ (рис. 1.17).
Ответ: Z=1,06 м.
150 руб.
Элементы системного анализа и моделирования
evelin
: 20 октября 2013
Содержание:
Структура систем.
Связи в системе.
Свойства систем.
Иерархическая структура экосистем.
Классификация систем.
Определение цели в системе «Луг».
Структура переменных величин в экосистемах.
Модель системы «Луг».
5 руб.
Контрольная работа по дисциплине: Телевидение. Вариант 01
IT-STUDHELP
: 7 апреля 2022
Задание на контрольную работу
Таблица 1
Номер
варианта Номер задач Номер
строки
01 1 2 15 3
ЗАДАЧА 1. Вычертите осциллограмму полного телевизионного сигнала, соответствующего развертке, заданной в таблице 1, строки изображения, приведенного на рисунке 1.
Масштаб по горизонтали: 1 клетка – 2 мкс
Рисунок 1 – Изображение (испытательное), предназначенное для вычерчивания осциллограмм полного ТВ сигнала отдельных строк и анализа параметров четкости
ЗАДАЧА 2.
Поясните основные особенности з
400 руб.
Проблема пространственно-территориальной структуры современного Российского общества
Elfa254
: 9 сентября 2013
Актуальность исследования проблем связанных с понятием социального пространства в современности, является очень высокой, особенно если спроектировать полученный теоретический опыт на проблеме социального пространства России и на основе проведенной работы выявить возможные варианты развития его структуры с управленческой позиции. Это очень важный аспект, так как конструирование социальной реальности носит междисциплинарный характер. Знание социального пространства, способов его управления, даст в