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第二章 静电场 小结. 给定的自由电荷分布 及其周围空间 介质和导体分布 的情况下 的电场。. 一、静电场基本原理. 积分形式(常用). 引入 标势. (泊松方程). (拉普拉斯方程). 静电场的基本问题:求解所有边界上给定边界条件和边值关系的 泊松方程的解。. 唯一性定理:给出了求解静电问题的条件。. φ =泊松方程特解+齐次方程通解. 通解形式:. 轴对称. 球对称. 能量: 能量密度. 固有能. 互作用能. 二、求解方法:. 分离变量法、镜像法.
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第二章 静电场 小结 给定的自由电荷分布及其周围空间介质和导体分布的情况下 的电场。 一、静电场基本原理 积分形式(常用) 引入标势 (泊松方程) (拉普拉斯方程) 静电场的基本问题:求解所有边界上给定边界条件和边值关系的 泊松方程的解。 唯一性定理:给出了求解静电问题的条件。
φ=泊松方程特解+齐次方程通解 通解形式: 轴对称 球对称 能量:能量密度 固有能 互作用能 二、求解方法: 分离变量法、镜像法 三、用分离变量法求解拉普拉斯方程的步骤 第一步:分析对称性,选择坐标系
(iii)给出导体电势时,导体面上的边界条件为:(iii)给出导体电势时,导体面上的边界条件为: (iiV)给定导体的电量Q时, 导体面上的边界条件为: (i)自然边值条件 第二步:分区列出拉普拉斯方程和边值关系 第三步:分区写出级数解 第四步:用边界条件和边值关系定系数 四、常用关系及边界条件 (ii)介质分界面的边值关系:
镜像法解题方法 平面问题 1、分析有几个电像? 2、给出尝试解——写出每个电荷在P点处产生的电势(包括真实电荷和像电荷),然后叠加。 3、代入微分方程和边值关系,检验是否正确。 球面问题(只讨论存在一个电像情况) 1、假设电像带电Q’,距离为b(x,a。。。) 2、给出尝试解——写出Q和Q’分别产生的电势的叠加 3、代入微分方程,是否满足? 4、利用边值关系,计算出Q’和距离b。 柱面问题(略)
第二章 静电场 基本要求 • 掌握静电场的标势的概念(电场强度和电势相互关系的一般公式); • 掌握静电势的微分方程(泊松方程)和边值关系; • 理解唯一性定律; • 掌握两种求解静电问题的方法:分离变量法和镜像法。特别是分离变量法求解已知电荷分布电场中的电势; • 了解电势的多极展开和电荷体系在外电场中的能量。