电动力学每日一题 2021/10/11
电动力学每日一题 2021/10/11
日复一日,必有精进!
(a) Integrating the DDD-field over the surface of the sphere of radius rrr:
∯SphereD⋅da=(4πr2)D=(4πr2)(ϵ0E)=qE=qr^4πϵ0r2\oiint_{Sphere} \textbf D \cdot d \textbf a = (4 \pi r^2) D = (4 \pi r^2) (\epsilon_0 E )=q \\ \textbf E = \frac{q \hat r}{4 \pi \epsilon_0 r^2}∬SphereD⋅da=(4πr2)D=(4πr2)(ϵ0E)=qE=4πϵ0r2qr^
(b) 这个问题我不太能接受老师的答案,我感觉太玄了我学不来,他说俯视这个电荷可以看到电场仿佛是在逆时针旋转,仰视这个电荷可以看到电场在顺时针旋转,但是根据对称性,点电荷产生的电场不管在什么角度看过去都应该是一样的,所以点电荷产生的电场不能像图(b)一样。虽然可以理解,但我肯定想不到应该这样说。
(c) Integrating E\textbf EE in figure (b) over a cycle of radius rrr, assuming a contant θ\thetaθ as ∠(E,n^)\angle (\textbf E,\hat n)∠(E,n^):
∮CycleE⋅dl=(2πr)∣E∣sinθ≠0\oint_{Cycle} \textbf E \cdot d \textbf l = (2 \pi r) |\textbf E| \sin \theta \ne 0∮CycleE⋅dl=(2πr)∣E∣sinθ=0
which violates ∇×E=0\nabla \times \textbf E=0∇×E=0. So there cannot be a tilt of E\textbf EE.
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