Главная > Механика упругих тел
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

§ 2. Электростатика

Рассмотрение этого вопроса полезно для последующего описания магнетизма. В статике имеем

Для точечного единичного заряда (в точке

Поясним: при постоянный множитель С находится из равенства

если V — сфера радиуса

Поскольку уравнения (2.1) линейны, решение для произвольного распределения зарядов находится интегрированием (2.2):

Это — действительно решение, если задана — но чаще задача ставится иначе (например, о поле проводника заданной формы).

Объемная сила (называемая пондеромоторной) в электростатике равна

Покажем, что эти силы потенциальны, причем потенциалом является электрическая энергия

Интегрирование — по всему безграничному пространству (“полному полю”, по терминологии И. Е. Тамма [94]). При виртуальных перемещениях и должно быть

(волна сверху означает варьирование).

Доказательство (2.6) начнем преобразованием

Дивергенция (подчеркнута) исчезает при интегрировании по полному полю, поскольку на бесконечности поле стремится к нулю. Вариация плотности от уравнения Пуассона (2.1). Далее используем уравнение баланса заряда

аналогичное (3.2.5). Подстановка (2.8) в (2.7) позволяет завершить доказательство (2.6):

Это нетривиальное, хотя и короткое, доказательство (есть в[94]) предпочтительнее распространенного рассуждения с системой точечных зарядов потому, в частности, что энергия поля точечного заряда бесконечна (расходящийся интеграл).

Пондеромоторные силы, с которыми электростатическое поле действует на среду, определяются формулой (2.4). Но в литературе встречается другое представление, которое может вызвать недоразумения. Рассмотрим так называемый тензор Максвелла

(читатель отличит, конечно, единичный тензор от электрического вектора). Для (2.9) имеем

Две системы нагрузок — объемных/и поверхностных статически эквивалентны (т. е. имеют одинаковые главные векторы и главные моменты). Но это не означает полной эквивалентности, для деформируемого тела эти нагрузки различны.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru