electrodynamics:res1.29

Различия

Показаны различия между двумя версиями страницы.

Ссылка на это сравнение

Предыдущая версия справа и слева Предыдущая версия
Следующая версия		 Предыдущая версия
electrodynamics:res1.29 [2019/09/13 11:48] – rootelectrodynamics:res1.29 [2022/09/17 20:10] (текущий) – root
Строка 1: Строка 1:
 +1.29. Найти силу, действующую на диполь в слабонеоднородном электрическом поле. А если диполь квазиупругий (т.е. $\vec p \sim \vec E$)?
 +
 +-----
 +
 В сила, действующая на диполь в неоднородном поле В сила, действующая на диполь в неоднородном поле
 является суммой сил, действующих на заряды диполя со стороны является суммой сил, действующих на заряды диполя со стороны
Строка 27: Строка 31:
 (2) \hspace{10pt} \vec{F}=(\vec{P}{\nabla})\vec{E}. (2) \hspace{10pt} \vec{F}=(\vec{P}{\nabla})\vec{E}.
 \end{equation} \end{equation}
 +Если диполь "жесткий", т.е. не зависит от величины поля $\vec E$, то выражение (2), с учётом правил обращения с оператором [[nabla|"набла" - \(\nabla\)]], можно записать в виде:
 +<WRAP center round box 60%>
 +$$
 +\vec{F}=(\vec{P}{\nabla})\vec{E}={\nabla}(\vec{P} \vec{E})- \vec{P} \times \text{rot} \vec{E} ={\nabla}(\vec{P} \vec{E}).
 +$$
 +</WRAP>
 +Последнее равенство получено с учётом рассмотрения стационарного случая $\text{rot} \vec{E} =0$.
 +
 +Если диполь "квазиупругий", тогда $\vec P$ зависит от величины поля $\vec E$ так, что $\vec P =\alpha \vec E$ то выражение (2) примет вид:
 +<WRAP center round box 60%>
 +$$
 +\vec{F}=(\vec{P}{\nabla})\vec{E}=\frac 12 {\nabla}(\vec{P}\vec{E}),
 +$$
 +</WRAP>
 +
 +действительно:
 +$$
 +\nabla(\vec{P}\vec{E})=(\vec{P}\nabla)\vec{E}+\left[\vec{P}\times\text{rot }\vec{E}\right]+(\vec{E}\nabla)\vec{P}+\left[\vec{E}\times\text{rot }\vec{P}\right]=
 +$$
 +$$
 +=(\alpha\vec{E}\nabla)\vec{E}+\left[\alpha\vec{E}\times\text{rot }\vec{E}\right]+(\vec{E}\nabla)\alpha\vec{E}+\left[\vec{E}\times\text{rot }\alpha\vec{E}\right]=
 +$$
 +$$
 +=(\alpha\vec{E}\nabla)\vec{E}+(\vec{E}\nabla)\alpha\vec{E}=2(\alpha\vec{E}\nabla)\vec{E}=2(\vec{P}\nabla)\vec{E},
 +$$
 +где мы воспользовались условием $\text{rot }\vec{P}=\text{rot }\alpha\vec{E}=\alpha \ \text{rot }\vec{E}=0$.
 +
 +/*
 +так как 
 +с одной стороны можем записать $(\vec{P} \vec{E})=\alpha  E^2$, а с другой при дифференцировании по одной переменной 
 +$$
 +\alpha \frac{\partial (E_x^2+E_y^2+E_z^2)}{\partial x}=
 +\alpha 2E_x\frac{\partial E_x}{\partial x}.
 +$$
 +*/