作者SmArTyau (SmArT)
看板Physics
标题Re: [题目] 基本的空间向量积分问题
时间Wed Mar 12 23:06:43 2008
※ 引述《newhan (((((((())))))))》之铭言:
: [领域] 电磁学
: [来源] 课本习题
: 向量积分都忘光光了,请大家赐教>_<
: → → → →
: 题目是:电通密度向量为D =6y i + 2x j + 14xy k 单位:库伦/平方公尺
: (a)一矩形平面,边界为线段 x+y=2 (x,y>0) 及 z=0~2
: (b)xy平面上,一半径10cm的圆
: 求通过平面的电通量?
: (a)我想到的作法是,D从(2,0,0)点,沿着x+y=2,积分到(0,2,0)点
: 意义是...得到这条线上D的向量和吗? 然後再跟平面法向量n做内积
: 再乘以2(因为高度z变动不会改变D,所以直接乘2倍)
: 答案应该是纯量值吗?
: (b)圆心在哪没给,是条件不足吧,假设圆心在原点好了
: → →
: 是不是∫D‧ds然後取z分量? (或先取再积)
: → →
: 题外话:如果是取D的z分量,是直接D‧z就好了是吧 (越算越不确定了Orz)
: 请众高手们拨空帮个忙,感恩!
(a)
→ → →
d A = (dx^2+dy^2)^0.5 dz 2^(-0.5) (i + j ) (y=2-x ,dy/dx= -1)
→ → → →
= (1 + (dy/dx)^2)^0.5 dx dz 2^(-0.5) (i +j ) = dx dz (i +j )
→ →
∫D .d A = ∫(6y + 2x) dx dz (其中y=2-x,x范围0~2,z范围0~2)
= (12xz-2x^2z) x范围0~2,z范围0~2
= 2*(24-8) = 32 (库伦)
(b)
→ →
d A = r dr dθ (k ) x = x0 + r cosθ , y = y0 + r sinθ
→ →
∫D .d A = ∫ 14 xy r dr dθ (r范围0~0.1(m) θ范围0~2π)
= ∫14 (x0y0 + x0 r sinθ + y0 r cosθ + r^2sinθcosθ)r dr dθ
= 14 (x0y0πr^2) = 14 x0y0π*0.01 = 0.14πx0y0 (库伦)
有错请多指教~
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