Методы расчета магнитного поля вращающегося распределения заряда со сферической симметрии
DOI:
https://doi.org/10.26577/RCPh-2019-i3-10Ключевые слова:
магнитное поле, уравнения Максвелла, уравнение Лапласа, метод МаршаАннотация
В работе рассматриваются методы нахождения магнитного поля вращающейся и равномерно заряженной сферы. Особое внимание уделяется относительно новому так называемому методу Марша, который может быть использован для широкого класса задач. Данный метод позволяет легко найти решения для задачи со сложными условиями. Здесь метод применяется к простому сферическо-симметричному случаю, решения которого известны. Все вычисления показаны подробно, с полным разбором аналитических выкладок. Приводится сравнение известных методов нахождения магнитного поля вращающихся заряженных сфер. Показывается, как с помощью метода Марша можно построить силовые линии магнитного поля в программном пакете «Wolfram Mathematica». Работа преследует педагогические цели и посвящена студентам, магистрантам, докторантам и молодым специалистам высшего учебного заведения по специальностям физика, ядерная физика и астрономия.
Библиографические ссылки
1 A.A. Detlaf, B.M. Yavorsky, L.B. Milkovskaya, Physics course. Vol. 2. Electricity and Magnetism (4th edition), (Moscow, Higher School, 1977), 384 p. (in Rus).
2 L.D. Landau, E.M. Lifshits, Short course in theoretical physics, Vol. 1: Mechanics. Electrodynamics, (Moscow, Science, 1969), 271 p. (in Rus).
3 A.N. Matveev, Electrodynamics, (2nd ed.), (Moscow, Higher. school, 1980), 383 p. (in Rus).
4 I.V. Saveliev The course of general physics, Vol. 2. Electricity, (Moscow, Science, 1970), - 442 p. (in Rus).
5 D.V. Sivukhin General course of physics, Vol. 3. Electricity (4th ed.), (Moscow, Fizmatlit; MIPT Publishing House, 2004), 656 p. (in Rus).
6 Ya.P. Terletsky, Yu.P. Rybakov, Electrodynamics. (2nd ed.), (Moscow, Higher. School, 1990), 352 p. (in Rus).
7 E. Purcell Berkleev's physics course. Vol. 2. Electricity and magnetism, (Moscow, Science, 1971), 448 p. (in Rus).
8 Ya.B. Zeldovich, I.D. Novikov, The theory of stars and the evolution of stars, (Moscow, Science, 1971), 486 p. (in Rus).
9 S. Shapiro, S. Tiukolski Black holes, white dwarfs and neutron stars, Trans. from English by ed. Ya. A. Smorodinsky, Vols 1-2, (Moscow, Mir, 1985), - 656 s. (in Rus).
10 Grechko L.G., Sugakov V.I., Tomasevich OF.F., Fedorchenko A.M. Collection of problems in theoretical physics,
(Moscow, Higher School, 1984), 319 p. (in Rus).
11 Griffiths, David J. Introduction to Electrodynamics, (5th ed.), (Pearson, 2017. ISBN 978-1108420419), 599 p.
12 James S. Marsh, American Journal of Physics, 50 (1), 51-53 (1982).
13 L.D. Landau, E.M. Lifshits, Theoretical Physics, Vol. II. Field theory. (8th ed.), (Moscow, Higher School, 2012), 536 p. (in Rus).
14 A.N. Tikhonov, A.A. Samara Equations of mathematical physics, (Moscow, Higher School, 2004), 798 p.
15 M. Abramowitz, I.A. Stegun Handbook of Mathematical Functions, (Dover Publications, Inc. New York, NY, USA © 1974 ISBN 0486612724, 1974), 1047 p.
16 J.D. Jackson, Classical Electrodynamics (3rd ed.), (New York: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-30932-1. OCLC
925677836, 1999), 808 p.
17 W. Greiner, Classical Electrodynamics (Springer, New York, USA, 1998). - 566 p.
18 V.G. Boltyanskii, N.Ya. Vilenkin, Symmetry in algebra, (2nd ed.), (Moscow, MTSNMO, 2002), 240 p. (in Rus).
19 N.E. Kochin, Vector calculus and the beginnings of tensor calculus (9th ed.), (Moscow, Science, 1965), 427 p. (in Rus).
20 K. Boshkayev, M. Rotondo, R. Ruffini, Int. Journal Mod. Phys. Con. Ser., 12, 58-67 (2012).
21 P. Haensel, A.Y. Potekhin, D.G. Yakovlev (Eds.). Neutron Stars 1: Equation of State and Structure, (Astrophysics and Space Science Library, 2007), 326 p.
22 R. Belvedere, K. Boshkayev, J.A. Rueda, R. Ruffini, Nuclear Physics A, 921, 33-59 (2014).
23 N. Stergioulas, Living. Rev., 6, 174 (2003). https://arxiv.org/pdf/1612.03050.pdf
24 Software package “Wolfram Mathematica”: https://www.wolfram.com/mathematica/
25 R.L. Zimmerman, F.I. Olness, Mathematica for physics, (Copyright © 2002 by Addison-Wesley Publishing Company, Inc.), 665 p.
26 Sadri Hassani, Mathematical Methods Using Mathematica: For Students of Physics and Related Fields, 2003, 253 p.
2 L.D. Landau, E.M. Lifshits, Short course in theoretical physics, Vol. 1: Mechanics. Electrodynamics, (Moscow, Science, 1969), 271 p. (in Rus).
3 A.N. Matveev, Electrodynamics, (2nd ed.), (Moscow, Higher. school, 1980), 383 p. (in Rus).
4 I.V. Saveliev The course of general physics, Vol. 2. Electricity, (Moscow, Science, 1970), - 442 p. (in Rus).
5 D.V. Sivukhin General course of physics, Vol. 3. Electricity (4th ed.), (Moscow, Fizmatlit; MIPT Publishing House, 2004), 656 p. (in Rus).
6 Ya.P. Terletsky, Yu.P. Rybakov, Electrodynamics. (2nd ed.), (Moscow, Higher. School, 1990), 352 p. (in Rus).
7 E. Purcell Berkleev's physics course. Vol. 2. Electricity and magnetism, (Moscow, Science, 1971), 448 p. (in Rus).
8 Ya.B. Zeldovich, I.D. Novikov, The theory of stars and the evolution of stars, (Moscow, Science, 1971), 486 p. (in Rus).
9 S. Shapiro, S. Tiukolski Black holes, white dwarfs and neutron stars, Trans. from English by ed. Ya. A. Smorodinsky, Vols 1-2, (Moscow, Mir, 1985), - 656 s. (in Rus).
10 Grechko L.G., Sugakov V.I., Tomasevich OF.F., Fedorchenko A.M. Collection of problems in theoretical physics,
(Moscow, Higher School, 1984), 319 p. (in Rus).
11 Griffiths, David J. Introduction to Electrodynamics, (5th ed.), (Pearson, 2017. ISBN 978-1108420419), 599 p.
12 James S. Marsh, American Journal of Physics, 50 (1), 51-53 (1982).
13 L.D. Landau, E.M. Lifshits, Theoretical Physics, Vol. II. Field theory. (8th ed.), (Moscow, Higher School, 2012), 536 p. (in Rus).
14 A.N. Tikhonov, A.A. Samara Equations of mathematical physics, (Moscow, Higher School, 2004), 798 p.
15 M. Abramowitz, I.A. Stegun Handbook of Mathematical Functions, (Dover Publications, Inc. New York, NY, USA © 1974 ISBN 0486612724, 1974), 1047 p.
16 J.D. Jackson, Classical Electrodynamics (3rd ed.), (New York: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-30932-1. OCLC
925677836, 1999), 808 p.
17 W. Greiner, Classical Electrodynamics (Springer, New York, USA, 1998). - 566 p.
18 V.G. Boltyanskii, N.Ya. Vilenkin, Symmetry in algebra, (2nd ed.), (Moscow, MTSNMO, 2002), 240 p. (in Rus).
19 N.E. Kochin, Vector calculus and the beginnings of tensor calculus (9th ed.), (Moscow, Science, 1965), 427 p. (in Rus).
20 K. Boshkayev, M. Rotondo, R. Ruffini, Int. Journal Mod. Phys. Con. Ser., 12, 58-67 (2012).
21 P. Haensel, A.Y. Potekhin, D.G. Yakovlev (Eds.). Neutron Stars 1: Equation of State and Structure, (Astrophysics and Space Science Library, 2007), 326 p.
22 R. Belvedere, K. Boshkayev, J.A. Rueda, R. Ruffini, Nuclear Physics A, 921, 33-59 (2014).
23 N. Stergioulas, Living. Rev., 6, 174 (2003). https://arxiv.org/pdf/1612.03050.pdf
24 Software package “Wolfram Mathematica”: https://www.wolfram.com/mathematica/
25 R.L. Zimmerman, F.I. Olness, Mathematica for physics, (Copyright © 2002 by Addison-Wesley Publishing Company, Inc.), 665 p.
26 Sadri Hassani, Mathematical Methods Using Mathematica: For Students of Physics and Related Fields, 2003, 253 p.
Загрузки
Как цитировать
Beisenov, B., Boshkayev, K., Brisheva, Z., Zhami, B., Kalymova, Z., Kuanyshbayuly, E., & Urazalina, A. (2019). Методы расчета магнитного поля вращающегося распределения заряда со сферической симметрии. Вестник. Серия Физическая (ВКФ), 70(3), 82–91. https://doi.org/10.26577/RCPh-2019-i3-10
Выпуск
Раздел
Методика преподавания физики в высшей школе
