Объёмная плотность поляризационных зарядов


Как сделать пункт 1.2.3? Единственное, что понятно
\displaystyle \operatorname{div} D = \operatorname{div} (\varepsilon_{0}E + P)= \rho(x)

1 лайк

Есть же дифференциальная форма теоремы гаусса:

\nabla \vec {E}=\frac {\rho}{\varepsilon_o}

Проецируем это уравнение на ось х:

\frac{\partial E}{\partial x}=\frac{\rho (x)}{\varepsilon_o}

Здесь предполагалось, что \varepsilon = 1, напишем для общего случая:

\frac{\partial E}{\partial x}=\frac{\rho (x)}{\varepsilon\varepsilon_o}
2 лайка

а как E стоит правильно выразить?
P.S. ответа на задачу нет и авторского решения тоже, поэтому я неуверен

U=Ed\Rightarrow E=\frac{U_0}{h}
1 лайк

Я тоже хотел так написать, но так точно можно, когда проницаемость меняется?

Только это выражение для напряженности, когда x=h. В общем случае E(x) вроде должно выглядеть так:

E=\frac{U}{x}\Rightarrow\frac{\partial E}{\partial x}=-\frac{U}{x^2}

Откуда задача?

белфо

Дальше по формуле выше:

\frac{-U_0}{x^2}=\rho(x)\frac{ax+b}{\varepsilon_0}\Rightarrow\rho(x)=-\frac{U_0\varepsilon_0}{x^2(ax+b)}
1 лайк

Это разве не Аскар давал? Или сам нашёл

1 лайк

Это можно раскрыть:

\nabla(\varepsilon_0\vec E+\vec P)=\varepsilon_0\nabla\vec E+\nabla \vec P=\rho

Но вряд ли это полезно:

\nabla \vec P=-\rho ', \nabla \vec E=\frac{\rho}{\varepsilon _0}

да, но я не смог через смещение

О большое спасибо! А как бы выглядело решение через смещение, просто теперь очень интересно
Можно сделать так или это неправильно?

\rho (x) = \varepsilon_{0} (\frac{\partial(\varepsilon-1)E}{\partial x}+\frac{\partial E}{\partial x})

Вроде бы \vec P=k\varepsilon_0\vec E=(\varepsilon -1)\varepsilon_0\vec E справедливо только для однородного изотропного диэлектрика, а здесь \varepsilon меняется

2 лайка

Кстати получается, то же самое при P=0 в \displaystyle \operatorname{div} D, то есть вектор поляризации здесь равен нулю?

о, я не знал об этом спасибо

1 лайк

https://cdn.bc-pf.org/resources/physics/Theory/Irodov-fundamental_electromagnetism_laws.pdf

1 лайк

в задаче ищут объёмную плотность поляризационных зарядов, а теперь ещё раз вспомни, за что отвечает \rho(x) в теореме Гаусса для вектора \vec D

неа

неа

неа

неа

3 лайка

Тогда через это выражение искать?

по сути да, но не совсем через вектор поляризации. подумай ещё)