Взаимодействие двух заряженных диэлектрических шаров с сильно отличающимися радиусами
А. В. Филиппов
Государственный научный центр РФ Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований,
108840 Троицк, Москва, Россия
Объединенный институт высоких температур РАН, 125412 Москва, Россия
Abstract
Рассмотрено взаимодействие двух заряженных диэлектрических
шаров на малых расстояниях между их поверхностями в случае, когда радиус
одного из них много больше радиуса второго. Впервые найдены аналитические
решения для коэффициентов разложения потенциала для больших мультипольных
моментов. Получены точные аналитические выражения для силы
взаимодействия в методе разложения потенциала в бисферической системе
координат в случае совпадения диэлектрической проницаемости одного из
шаров с диэлектрической проницаемостью среды, в которой находятся шары.
Выполнен переход к случаю бесконечного радиуса шара с диэлектрической
проницаемостью, отличной от диэлектрической проницаемости среды.
Показано, что эти решения совпадают с известными решениями задач о
взаимодействии точечного заряда с диэлектрическим шаром и с плоской
заряженной границей диэлектриков. Выполнен переход к бесконечному радиусу
одного из шаров в случае, когда диэлектрические проницаемости обоих шаров
отличны от диэлектрической проницаемости среды и впервые найдено
аналитическое решение задачи о взаимодействии заряженного
диэлектрического шара с плоской заряженной границей однородных
диэлектриков.