结构推理
在无限长导体薄板中,通以电流I,薄板的宽为,取宽度方向为轴,导体板边缘位于,电流沿Z轴的正方向,证明对平面上第一象限内的点,有式中r1与r2分别是从考察点到薄板上点和点的距离,是与之间的夹角。当保持面电流密度的值不变而令板的宽度趋向无穷大时,则上述结果趋向何值?
【正确答案】(1)建立直角坐标系,如图所示,在距原点处,取一宽度为无限长载流直导线;该直导线载流为
由无限长载流直导线场强公式得
将分解到轴上有
①
其中
②
③
将②、③式代入①式得
所以
④
将代入④式得
⑤
的y轴分量为
⑥
其中
⑦
将⑦式代入⑥式得
所以
⑧
将代入⑧式得
(2)将代入⑤式和⑧式得
⑨
⑩
当
所以,由⑨式得
当
所以,由⑩式得
【答案解析】