electrodynamics:res1.43

Различия

Показаны различия между двумя версиями страницы.

Ссылка на это сравнение

Предыдущая версия справа и слева Предыдущая версия
Следующая версия
Предыдущая версия
electrodynamics:res1.43 [2019/09/16 12:23] – rootelectrodynamics:res1.43 [2020/09/24 13:50] (текущий) – root
Строка 1: Строка 1:
 +1.43. Найти уравнение силовых линий линейного квадруполя и нарисовать примерную картину силовых линий.
 +
 +-----
 +
 Выберем систему координат так, что линейный квадруполь располагается вдоль оси \(z\) сферической системы координат. Уравнение силовых линий поля \(\vec E\) в произвольной ортогональной системе координат записывается в виде Выберем систему координат так, что линейный квадруполь располагается вдоль оси \(z\) сферической системы координат. Уравнение силовых линий поля \(\vec E\) в произвольной ортогональной системе координат записывается в виде
 \[ \[
Строка 21: Строка 25:
 Подставив найденные компоненты в уравнение (1) придём к уравнению: Подставив найденные компоненты в уравнение (1) придём к уравнению:
 $$ $$
-2\frac{dr}{r}=\frac{(3\cos^{2}\theta-1)d\theta}{\sin\theta\cos\theta}=\frac{3\cos\theta d\theta}{\sin\theta}-\frac{d\theta}{\sin\theta\cos\theta}/+2\frac{dr}{r}=\frac{(3\cos^{2}\theta-1)d\theta}{\sin\theta\cos\theta}=\frac{3\cos\theta d\theta}{\sin\theta}-\frac{d\theta}{\sin\theta\cos\theta}.
 $$ $$
 +Проинтегрируем:
 +$$
 +\int\frac{3\cos\theta d\theta}{\sin\theta}=\int\frac{3d\sin\theta}{\sin\theta}=3\ln|\sin\theta|+C_{1},
 +$$
 +$$
 +\int\frac{d\theta}{\sin\theta\cos\theta}=\int\frac{\cos\theta d\theta}{\sin\theta\cos^{2}\theta}=\int\frac{d\text{tg}\theta}{\text{tg}\theta}=\ln|\text{tg}\theta|+C_{2}.
 +$$
 +Таким образом интеграл от правой части:
 +$$
 +3\ln|\sin\theta|+C_{1}-\ln|\text{tg}\theta|-C_{2}=\ln\left(\sin^{2}\theta|\cos\theta|\right)+C'_{1},
 +$$
 +где мы переопределили константу.
  
-$\int\frac{3\cos\theta d\theta}{\sin\theta}=\int\frac{3d\sin\theta}{\sin\theta}=3\ln|\sin\theta|+C_{1}$ +Интеграл от левой части: 
- +$$ 
-$\int\frac{d\theta}{\sin\theta\cos\theta}=\int\frac{\cos\theta d\theta}{\sin\theta\cos^{2}\theta}=\int\frac{d\text{tg}\theta}{\text{tg}\theta}=\ln|\text{tg}\theta|+C_{2}$ +\int2\frac{dr}{r}=2\ln r+C_{3} 
- +. 
-$3\ln|\sin\theta|+C_{1}-\ln|\text{tg}\theta|-C_{2}=\ln\left(\sin^{2}\theta|\cos\theta|\right)+C'_{1}$ +$$ 
- +Приравнивая и потенцируя, придём к уравнению  
-$2\frac{dr}{r}=2\ln r+C_{3}$+<WRAP center round box 60%> 
 +$$ 
 +r=C\sqrt{\sin^{2}\theta|\cos\theta|}, 
 +$$
  
-$r=C\sqrt{\sin^{2}\theta|\cos\theta|}$+</WRAP> 
 +описывающему силовые линии.