Cтраница 4
Фиктивный заряд q создает в верхнем полупространстве точно такое же поле, как и индуцированные заряды на плоскости. Именно это подразумевают, когда говорят, что фиктивный заряд заменяет собой действие всех индуцированных зарядов. В другом полупространстве поле отсутствует. [46]
Вследствие поляризации диэлектриков на границе раздела выявятся связанные заряды, влияющие на поле в обеих средах. Учет влияния связанных зарядов на поле производят путем введения двух дополнительных фиктивных зарядов та и т3 в отличие от предыдущей задачи, где вводился один заряд. [47]
Глава вторая посвящена определению потенциала основных распределений зарядов. При рассмотрении объемно-поляризованной среды дано краткое пояснение происхождения понятия диэлектрической проницаемости, введены поляризационные и фиктивные заряды, используемые в некоторых методах расчета. В заключительном § 13 сформулирована общая постановка электростатической задачи для системы заряженных проводников и диэлектриков, приводящая к необходимости решения первой краевой задачи, или задачи Дирихле. [48]
Мысленно заморозим распределенный по плоскости заряд, и в этих условиях переместим точечный заряд q в бесконечность. Заряд q при этом будет перемещаться в потенциальном поле, которое эквивалентно полю неподвижного точечного фиктивного заряда - q, расположенного на неизменном расстоянии / по другую сторону от плоскости. [49]
В рассмотренном выше случае предполагалось, что поляризованный диэлектрик находится в пустоте. Если же диэлектрик соприкасается с другим ди-электриком, то на поверхности их раздела возникают фиктивные заряды, обусловленные поляризацией обоих диэлектриков. [50]
В соответствии с этим методом исходная сложная задача, в которой поле должно рассчитываться в нескольких средах, сводится к эквивалентным простым задачам расчета полей в однородной среде. Поскольку при замене сред устраняются наведенные на поверхностях раздела заряды, их действие учитывается введением фиктивных зарядов. Величина, знак и расположение фиктивных зарядов находятся из граничных условий исходной задачи. На основании теоремы единственности решения уравнения Лапласа при одинаковых граничных условиях распределение потенциалов ( следовательно, и векторов напряженности и смещения) в соответствующих областях сложной и простых задач будет одинаково. [51]
Задачу решаем методом зеркальных изображений. Пространство, занятое проводящей средой, заменим пространством, заполненным диэлектриком ( воздухом), в котором расположены дополнительные фиктивные заряды. Расположение фиктивных зарядов определим, осуществляя последовательное отражение относительно граней угла. Получим систему, состоящую из восьми зарядов: одного заданного и семи фиктивных. Поверхностная плотность заряда в точке а равна модулю вектора смещения в этой точке. [52]
![]() |
Точечный заряд вблизи неограниченной проводящей плоскости.| Два точечных заряда в однородном диэлектрике. [53] |
Если электрические заряды расположены вблизи границы двух или нескольких разнородных сред, то векторы поля можно определить, применив искусственный метод расчета, который носит название метода зеркальных изображений. Идея метода заключается в том, что вместо неоднородной среды рассматриваются среды однородные, влияние же неоднородности учитывается введением фиктивных зарядов. Определив векторы поля от совместного действия этих зарядов, записывают граничные условия основной задачи и, пользуясь ими, находят величину введенных фиктивных зарядов и искомые векторы поля. [54]