作者mantour (朱子)
看板Physics
标题Re: [请益] 电磁学一问
时间Thu Nov 27 22:50:58 2008
※ 引述《larrio (︠)》之铭言:
: 假设无限大真空空间中只有充满固定而且均匀分布的电荷:
: (1) ▽ . D = ρ= constant
: (2) ▽ × E = 0
: 以这个为基础求电场。
: 可以想像 E = 0,
: 但这样带入(1)无法满足。
: 请问错误发生在哪边?
满足(1)和(2)的解有无限多种
随便举一个:
→ → → →
E = ρ/[ε(a+b+c)] * (ax i + by j + cz k )
a,b,c可以是任意实数 (a+b+c≠0)
之前上课的老师是说这个问题出在当无穷远处都有电荷的时候,
无穷远处的「边界」的形状就会影响算出来的电场
比如说:
一个均匀带电球体的电场是
→
→ ρ/3ε r , r<=R
E = { →
ρR^2/3εr^3 r , r>R
令上式中R->∞的话,就得到上面a=b=c=1时的解
但是如果你取一个均匀的无限长带电柱体,再令半径->∞,
就会得到a=b=1 , c=0
所以如果要限定只得到a=b=c=1的解的话,就要加上一个空间各向同性的条件
不过有趣的是上面的解都显示这个空间是有一个「中心」的
所以只有在中心点,四面八方的电场才会互相抵消
但是如果认为空间每一点都可以当作中心的话(好像也没什麽错),
那就会像原po的推论一样每个点四面八方的电场互相抵消,E=0
但是这样又不满足方程式(1)
不知道有没有什麽好的解释呢?
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 140.112.213.158
1F:推 waytin:所以这要看无限大的边界的形状是吗? 11/27 23:06
2F:→ waytin:感觉题目给的资讯不够完整 11/27 23:07
3F:→ Naturalist:应该说 E约等於0 ,不过因为积分的体积为无穷大,所以(1) 11/28 00:43
4F:→ Naturalist:式的积分式满足 11/28 00:44