2. Выражение объема через поверхностный интеграл.
Пусть D — односвязная область в с границей удовлетворяющей условиям теоремы 6.2 (формула Остроградского—Гаусса). Положим, что в области D
Эти функции удовлетворяют условиям, при которых справедлива формула Остроградского—Гаусса, поэтому
где — объем области D.
3. Рассмотрим векторное поле, которое создает электрический заряд величины Поместим этот заряд в начало координат. Сила, действующая на единичный заряд, помещенный в точку , по закону Кулона выражается формулой
где — радиус-вектор точки — постоянная.
Электростатическое поле Е потенциально в Напомним, что поле называется потенциальным в области D, если в этой области существует функция такая, что
Потенциалом поля Е служит функция
Поле создаваемое точечной массой помещенной в начало координат, называется гравитационным, и оно также потенциально.
По закону Ньютона сила с которой поле действует на единичную массу, помещенную в точку выражается формулой
Потенциалом поля во всем (за исключением начала координат) служит функция
Для потенциального поля
заданного в области независимость интеграла
от пути интегрирования (интеграл зависит только от начала и конца пути) доказывается так же, как и в теореме 6.4, в случае области D, принадлежащей
Поэтому работа, совершаемая таким полем при перемещении единичной пробной частицы из точки А в точку В, не зависит от пути перемещения. Если расстояния от начала координат до точек А к В равны соответственно, то эта работа поля Е равна
а работа поля равна