Вычисление площадей в декартовых координатах Вычисление площадей фигур при параметрическом задании границы Вычисление объема тела

Физические приложения криволинейных интегралов

Пример Вычислить индукцию магнитного поля в вакууме на расстоянии r от оси бесконечно длинного проводника с током I.

Решение. Чтобы найти магнитное поле на расстонии r от проводника, рассмотрим круговой контур радиуса r, расположенный перпендикулярно проводнику с током (рисунок 7). Поскольку поле направлено по касательной к круговому контуру в любой его точке, то скалярное произведение векторов и есть просто . Тогда можно записать В результате получаем

Пример 8 Оценить значение электродвижущей силы ε и электрического поля E, возникающих в кольце радиусом 1 см у пассажира самолета, при полете самолета в магнитном поле Земли со скоростью 900 км/ч.

Решение. Согласно закону Фарадея Поскольку проводящее кольцо перемещается в магнитном поле Земли, возникает изменение магнитного потока ψ, проходящего через кольцо. Предположим, что магнитное поле перпендикулярно плоскости кольца. Тогда за время изменение потока равно где , v − скорость самолета, B − индукция магнитного поля Земли. Из последнего выражения получаем Подставляя заданные величины находим значение э.д.с.: Как видно, это вполне безопасно для авиапассажиров. Напряженность возникающего электрического поля найдем по формуле . В силу симметрии, наведенное электрическое поле будет иметь постоянную амплитуду в любой точке кольца. Оно будет направлено по касательной к кольцу в любой его точке. Это позволяет легко вычислить криволинейный интеграл. Следовательно, напряженность электрического поля равна

1) линейность

  Если вместо P возьмем линейную функцию (f+g), то интеграл будет линейной комбинаций.

Примечание  определение поверхности второго интеграла второго рода было дано, когда ориентация поверхности такова, что выбранная нормаль к поверхности составляет острый угол с положительным направлением оси OZ.

В случае, если этот угол тупой все пределы интегрирования сумм Дарбу должны быть взяты со знаком «минус».

2) аддитивность

  поверхностный интеграл второго рода по поверхности, являющейся суммой двух поверхностей, которые одинаково ориентированы и имеют общую границу площади О равную сумме поверхностных интегралов второго рода по каждой из поверхностей.

3) при изменении ориентации поверхности, поверхностный интеграл меняет знак.

4) для поверхностного интеграла второго рода не выполняется теорема о среднем.

Любой поверхностный интеграл второго рода есть компонента ┴ поверхности умноженному на площадь.

Нормаль единичная и задана направляющими косинусами:

Процедуры и средства для гладкой кожи лица: делаем кожу
Физические приложения двойных интегралов