Интегральная формулировка закона сохранения заряда

Исходя из закона сохранения заряда, как экспериментального факта можно записать:

Интегральная формулировка закона сохранения заряда - student2.ru . (3.1)

Это означает: что изменение со временем заряда внутри объема Интегральная формулировка закона сохранения заряда - student2.ru может происходить либо за счет втекания, либо за счет вытекания зарядов через замкнутую поверхность Интегральная формулировка закона сохранения заряда - student2.ru , ограничивающую этот объем. Напомним что у замкнутых поверхностей положительной нормалью является вектор Интегральная формулировка закона сохранения заряда - student2.ru т.е. изменение заряда может быть связано с потоком плотности тока

Знак (-) учитывает тот факт, что если положительный заряд внутри объема уменьшается, то плотность тока направлена под острым углом к вектору положительной нормали к поверхности.

Воспользуемся формулой Остроградского-Гаусса:

Интегральная формулировка закона сохранения заряда - student2.ru , (3.2)

тогда

Интегральная формулировка закона сохранения заряда - student2.ru Интегральная формулировка закона сохранения заряда - student2.ru Интегральная формулировка закона сохранения заряда - student2.ru

и в силу произвольности объема Интегральная формулировка закона сохранения заряда - student2.ru можно заключить, что подынтегральное выражение равно нулю, т.е. справедливо соотношение

Интегральная формулировка закона сохранения заряда - student2.ru (3.3)

Выражение (3.3) является записью закона сохранения заряда в дифференциальной форме и часто (3.3) называют уравнением непрерывности

Наши рекомендации