Помогите с физикой

Хорошо, я постараюсь помочь вам с вашим вопросом.

Формулы, помеченные чёрной ручкой, являются основными уравнениями, используемыми для моделирования электростатического поля в проводящей среде. Они основаны на следующих физических принципах:

* **Закон Кулона:** сила, действующая между двумя точечными зарядами, пропорциональна произведению зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
* **Закон Ома:** сила тока в проводнике пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.
* **Теорема Гаусса:** поток вектора напряженности электрического поля через замкнутую поверхность равен заряду, заключенному внутри этой поверхности.

Используя эти принципы, можно вывести следующие уравнения:

* **Уравнение Пуассона:** уравнение для потенциала электрического поля в проводящей среде.
* **Уравнение Гаусса-Остроградского:** уравнение для напряженности электрического поля в проводящей среде.

Формула, помеченная чёрной ручкой в верхней части изображения, является уравнением Пуассона для проводящей среды. Оно имеет следующий вид:

```
\nabla^2 \varphi = -\frac{\rho}{\varepsilon_0}
```

где:

* $\varphi$ - потенциал электрического поля
* $\nabla^2$ - оператор Лапласа
* $\rho$ - объемная плотность заряда
* $\varepsilon_0$ - электрическая постоянная

Это уравнение можно вывести из закона Кулона и закона Ома. Оно описывает распределение потенциала электрического поля в проводящей среде с учетом того, что свободные заряды в проводнике стремятся распределиться так, чтобы потенциал электрического поля был равен нулю внутри проводника.

Формула, помеченная чёрной ручкой в нижней части изображения, является уравнением Гаусса-Остроградского для проводящей среды. Оно имеет следующий вид:

```
\oint_S \vec{E} \cdot d \vec{S} = -\frac{Q}{\varepsilon_0}
```

где:

* $\vec{E}$ - вектор напряженности электрического поля
* $S$ - произвольная замкнутая поверхность
* $Q$ - заряд, заключенный внутри поверхности $S$

Это уравнение можно вывести из теоремы Гаусса. Оно описывает поток вектора напряженности электрического поля через произвольную замкнутую поверхность в проводящей среде с учетом того, что свободные заряды в проводнике стремятся распределиться так, чтобы напряженность электрического поля была равна нулю внутри проводника.

Эти уравнения используются для моделирования электростатического поля в проводящей среде различными способами. Например, они могут быть использованы для моделирования поля, создаваемого точечным зарядом в проводящей среде, или для моделирования поля, создаваемого несколькими точечными зарядами в проводящей среде.

В частности, формула, помеченная чёрной ручкой в верхней части изображения, может быть использована для моделирования поля, создаваемого двумя точечными зарядами, расположенными на поверхности проводника. Для этого можно использовать следующие шаги:

1. Вычислить потенциал электрического поля, создаваемого каждым точечным зарядом, используя уравнение Пуассона.
2. Найти напряженность электрического поля, используя потенциал электрического поля.
3. Рассчитать поток вектора напряженности электрического поля через произвольную замкнутую поверхность, охватывающую оба точечных заряда.
4. Сравнить полученное значение потока с зарядом, заключенным внутри поверхности.

Если полученное значение потока совпадает с зарядом, заключенным внутри поверхности, то это означает, что моделирование выполнено правильно.

Надеюсь, это объяснение поможет вам понять, почему формулы, помеченные чёрной ручкой, имеют такой вид.