Здравствуйте, sema.semenovih !
Дано: Вектор напряжённости ЭлСтатич-го поля: E
[$8594$] = x·i
[$8594$] + 2·y
3·j
[$8594$] .
Вычислить объёмную плотность заряда в точке Р(2 ; 2) .
Решение: Теорема Гаусса очень популярна в решениях задач по электро-статике. Но что такое "Теорема Гаусса
в дифференциальной форме" ? - ищем на поисковом сайте google.ru и находим замечательную университетскую статью "
Теорема Гаусса в дифференциальной форме"
Ссылка1 .
В этой статье простым языком показан вывод : Теорема Гаусса в диф-форме имеет вид:
div E
[$8594$] = [$961$] / [$949$]
0 , где div E
[$8594$] - дивергенция поля Е
[$8594$] , [$949$]
0 = 8,854·10
-12 Ф/м - электрическая постоянная, [$961$] - объёмная плотность заряда в какой-то заданной точке.
Вычисляем частные производные : E'
x = [$8706$]E(x, y, z) / [$8706$]x = (x + 2·y
3 + 0·z)'
x = 1 + 2·0
3 + 0 = 1
E'
y = [$8706$]E(x, y, z) / [$8706$]y = (x + 2·y
3 + 0·z)'
y = 0 + 2·3·y
2 + 0 = 6·y
2E'
z = [$8706$]E(x, y, z) / [$8706$]z = (x + 2·y
3 + 0·z)'
z = 0 + 2·0
3 + 0 = 0
Дивергенция поля : DivE(x ; y) = E'
x + E'
y + E'
z = 6·y
2 + 1
Объёмная плотность заряда в произвольной точке : [$961$](x ; y) = DivE(x ; y)·[$949$]
0 = [$949$]
0·(6·y
2 + 1)
Искомая объёмная плотность заряда в точке (2 ; 2) : [$961$](2 ; 2) = 8,854·10
-12·(6·2
2 + 1) = 2,2135·10
-10 Кл / м
3 [$8776$] 0,22 нКл / м
3 .
Ответ : объёмная плотность заряда в точке Р(2 ; 2) равна 0,22 нКл / м
3 (вариант б).
Статья по текущей теме: "
Дивергенция векторного поля. Формула Гаусса"
Ссылка2 . =Удачи!