Что означает плотность заряда в дифференциальной форме закона Гаусса?

Предположим, что у меня есть однородно заряженная сфера с полным зарядом Q и радиусом R. Электрическое поле из-за этого распределения заряда при r = R / 2 определяется выражением

Е "=" к Вопрос 2 р 2 р ^
(Это было получено из интегральной формы закона Гаусса). Предположим, что у меня есть это выражение и мне нужно найти распределение заряда, я буду использовать дифференциальную форму, которая говорит, что
. Е "=" р ϵ 0
. Е даст мне дельта 3 ( р ) Вопрос 2 ϵ 0 и это равно р ϵ 0 . Когда я проинтегрирую это распределение заряда по всему пространству, я получу Q/2, а не Q, т. е.
р г В "=" дельта 3 ( р ) Вопрос 2 "=" Вопрос 2
Итак, соответствует ли плотность заряда в дифференциальной форме закона Гаусса заряду, заключенному в исходной гауссовой поверхности, которая использовалась для получения электрического поля? Почему отсутствует оставшаяся часть распределения заряда? Я делаю все правильно в первую очередь? Заранее спасибо.

Ответы (1)

Равномерная объемная плотность заряда

(01) р в "=" Вопрос В "=" 3 Вопрос 4 π р 3
Закон Гаусса на шаре радиуса р < р (сферическая симметрия)
(02) Е 4 π р 2 "=" р в ϵ 0 4 π 3 р 3 "=" Вопрос ϵ 0 р 3 р 3
так
(03) Е ( р ) "=" 1 4 π ϵ 0 Вопрос р 3 р "=" к Вопрос р 3 р
и в векторной форме
(04) Е ( р ) "=" 1 4 π ϵ 0 Вопрос р 3 р
Сейчас
(05) Е "=" 1 4 π ϵ 0 Вопрос р 3 р 3 "=" 3 Вопрос 4 π ϵ 0 р 3 "=" р в ϵ 0

Спасибо, нашел свою ошибку. Уравнение электростатического поля должно быть функцией. Но в моем случае это значение поля в конкретной точке.
Именно так. Это твоя ошибка.