• توجه: در صورتی که از کاربران قدیمی ایران انجمن هستید و امکان ورود به سایت را ندارید، میتوانید با آیدی altin_admin@ در تلگرام تماس حاصل نمایید.

ميدان الكتريكي در پوسته‌هاي كروي

parisa

متخصص بخش
سؤال


ثابت كنيد ميدان الكتريكي ناحيه‌ي 1 و 2 در شرايط مرزي برابر است. ميدان را در ناحيه‌ي 3 به‌دست‌آوريد.

com-ph-059-300.jpg
شکل - 1


جواب
com-ph-059-1.gif

ميدان در هر سه ناحيه را بدست مي‌آوريم تا آن‌ها را با هم مقايسه كرده باشيم:
ميدان در ناحيه‌ي 1:
com-ph-059-2.gif
رابطه‌ي (1)
سوال: چرا در محاسبه ی میدان الکتریکی کره ی داخلی از شعاع انتگرال را از مرکز تا پوسته (مرز ناحیه ی 1و 2)نگرفتیم؟

ميدان در ناحيه‌ي 2 با اعمال شرایط مرزی:
com-ph-059-3.gif
رابطه‌ي (2)
com-ph-059-6.gif
شکل - 2


توجه داشته باشید که در شرایط مرزی ضخامت المان حجم را چنان کوچک می توانیم در نظر بگیریم که عملاً نقشی در انتگرال ندارد. به عبارت بهتر طبق قانون گأوس نیازی نیست برای مولفه ی عمود انتگرال بگیریم. ولی برای مولفه ی عمود بر سطح باید انتگرال گرفته شود. زیرا عملاً یک سطح و نه حجم را انتگرال می گیریم.
و ميدان در ناحيه‌ي 2 در حالت کلی:
com-ph-059-4.gif
رابطه ی (3)و در نهایت برای ناحیه ی سوم یعنی از سطح بیرونی پوسته ی کروی تا فاصله ی بی نهایت فیزیکی نسبت به کره داریم:
com-ph-059-5.gif
 
بالا