球体密度ρ已知,在半径为R的球内挖r的球,球心相距d,用高斯定理怎么求r的场强?或者说怎么运用高斯定理求球内挖孔的问题?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/03 08:47:50
球体密度ρ已知,在半径为R的球内挖r的球,球心相距d,用高斯定理怎么求r的场强?或者说怎么运用高斯定理求球内挖孔的问题?

球体密度ρ已知,在半径为R的球内挖r的球,球心相距d,用高斯定理怎么求r的场强?或者说怎么运用高斯定理求球内挖孔的问题?
球体密度ρ已知,在半径为R的球内挖r的球,球心相距d,用高斯定理怎么求r的场强?
或者说怎么运用高斯定理求球内挖孔的问题?

球体密度ρ已知,在半径为R的球内挖r的球,球心相距d,用高斯定理怎么求r的场强?或者说怎么运用高斯定理求球内挖孔的问题?
是不是想求空洞中的电场强度?
先假设一个完整的半径为R的大球进行计算,得出场强E1;
再假设一个体电荷密度-ρ的小球,得出场强E2;(以上两步都是利用高斯定理)
注意,E1和E2都是矢量,而且表达式里分别以r1和r2作为高斯定理计算时的距离球心的距离;
我先直接给你写出计算结果:
E1=ρr1/2ε,E1和和r1上面都要加箭头(矢量符号);
E2=﹣ρr2/2ε,E2和和r2上面都要加箭头(矢量符号);
把E1和E2进行矢量叠加,则E=E1+E2=ρ(r1-r2)/2ε,这里的E1、E2、r1、r2都要加箭头,不方便打出来;
下面请楼主分析矢量运算r1-r2=?请画图分析一下.
没错,估计你能看出来了,r1-r2=d,其中d也是要加箭头的,方向是由大球R的球心指向小洞r的球心.
所以,E=ρd/2ε,其中E和d的方向一致.