리에나르-비케르트 전위의 시간 도함수
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개요

리에나르-비케르트 전위의 시간에 대한 도함수는 다음과 같다.
∂t∂V∂t∂A=4πϵ0qc(
c−
⋅v)21(c2−c2∂tr∂t−v2+
⋅a)∂t∂tr=4πϵ0qc(
c−
⋅v)31[(
c+
⋅v)(
a/c−v)+c
v(c2−v2+
⋅a)]
보조정리
지연 시각의 시간 미분은 아래와 같다.
∂t∂tr=
c−
⋅v
c=
⋅u
c
이 때 u=c
−v이다.
증명
지연 시각의 정의에 따라
c(t−tr)=
이므로 양변을 제곱하면
c2(t−tr)2=
2=
⋅
양변을 t로 미분하면
2c2(t−tr)(1−∂t∂tr)=2∂t∂
⋅
(1)
이때
=r−w(tr)이므로
∂t∂
=−∂t∂w=−∂tr∂w∂t∂tr=−v∂t∂tr
이다. 이를 (1)에 대입하고 정리하면
⟹⟹c
(1−∂t∂tr)c
−c
∂t∂tr∂t∂tr=−
⋅v∂t∂tr=−
⋅v∂t∂tr=c
−
⋅vc
=
⋅uc
■
증명
리에나르-비케르트 전위
지연시각 tr에서 속도 v로 움직이는 점전하 q에 대한 전위는 다음과 같다.
V(r,t)A(r,t)=4πϵ01(
c−
⋅v)qc=4πμ0(
c−
⋅v)qcv=c2vV(r,t)
이때
=r−w(tr)는 지연위치에서 관찰점까지의 벡터, w(tr)은 지연시각에서의 점전하의 위치인 지연 위치이다.
스칼라 전위 V를 t로 미분하면,
∂t∂V=4πϵ0qc∂t∂(
c−
⋅v1)=4πϵ0qc∂tr∂(
c−
⋅v1)∂t∂tr
이 때 dxd(f(x)1)=df(x)d(f(x)1)dxdf(x)=(f(x))2−1f′(x) 이므로
∂t∂V=4πϵ0qc(
c−
⋅v)2−1∂tr∂(
c−
⋅v)∂t∂tr=4πϵ0qc(
c−
⋅v)2−1(c∂tr∂
−∂tr∂
⋅v−
⋅∂tr∂v)∂t∂tr
=r−w(tr)이므로
∂tr∂
=−∂tr∂w(tr)=−v(tr)
∣
∣=
=c(t−tr)이므로
∂tr∂
=c∂tr∂t−c
그러므로
∂t∂V=4πϵ0qc(
c−
⋅v)2−1(−c2+c2∂tr∂t+v2−
⋅a)∂t∂tr=4πϵ0qc(
c−
⋅v)21(c2−c2∂tr∂t−v2+
⋅a)∂t∂tr
보조정리와 (a)를 이용해서 잘 정리하면 어려움 없이 얻을 수 있다.
∂t∂A=∂t∂(c2vV(r,t))=c21(∂t∂vV+v∂t∂V)=c21[∂tr∂v∂t∂trV+v4πϵ0qc(
c−
⋅v)21(c2−c2∂tr∂t−v2+
⋅a)∂t∂tr]=c21∂t∂tr[a4πϵ0qc
c−
⋅v1+v4πϵ0qc(
c−
⋅v)21(c2−c2∂tr∂t−v2+
⋅a)]=c21∂t∂tr4πϵ0qc(
c−
⋅v)21[a(
c+
⋅v)+v(c2−c2∂tr∂t−v2+
⋅a)]
보조정리에 의해
∂t∂A=c21
c−
⋅v
c4πϵ0qc(
c−
⋅v)21[a(
c+
⋅v)+v(c2−c2
c
c−
⋅v−v2+
⋅a)]=c
4πϵ0qc(
c−
⋅v)31[a(
c+
⋅v)+c2v−c2v(
c
c−
⋅v)−v2v+(
⋅a)v]=c
4πϵ0qc(
c−
⋅v)31[(
c+
⋅v)(a−
cc2v)+v(c2−v2+
⋅a)]=4πϵ0qc(
c−
⋅v)31[(
c+
⋅v)(
a/c−v)+c
v(c2−v2+
⋅a)]
■