The solution at revision #14994 of , by jzmicer. This is not the current version.

Условие

6.6.29.
Найдите дипольный момент проводящего шарика радиуса , помещенного в однородное электрическое поле напряженности . Воспользуйтесь решением задачи

Решение

Поле внутри проводника всегда равно 0, значит, индуцированные заряды на поверхности шарика должны создать внутри шарика поле, компенсирующее внешнее поле.

В задаче мы нашли, что поверхностная плотность индуцированных зарядов, необходимая для создания однороднго поля внутри шара, равна

где — угол между направлением поля и радиусом, проведенным в точку на сфере. Заметим, что на одной стороне шарика будут сгруппированы положительнвые заряды, на другой - отрицательный. Поэтому шарик является диполем достаточно сложной конфигурации.
Дипольный момент точечного диполя опрееделяется как

Рассмотрим этот шарик в сферической системе координат:

Рассмотрим "элементарный" диполь, составленный из заряда на некотором участке поверхности шара , и заряда противоположного знака, находящегося диаметрально противоположно.

Суммарный дипольный момент равен векторной сумме дипольных моментов таких "элементарных" диполей. Найдём его, интегрируя по половине шарика:

Ответ