高斯定理适用范围是什么

高斯定理适用范围是什么,第1张

高斯定理适用于任何静电场。

高斯定律(Gauss'law)表明在闭合曲面内的电荷分布与产生的电场之间的关系。高斯定律在静电场情况下类比于应用在磁场学的安培定律,而二者都被集中在麦克斯韦方程组中。因为数学上的相似性,高斯定律也可以应用于其它由平方反比律决定的物理量,例如引力或者辐照度。

高斯定理意义

高斯定理也称为高斯通量理论,或称作散度定理、高斯散度定理、高斯-奥斯特罗格拉德斯基公式、奥氏定理或高奥公式(通常情况的高斯定理都是指该定理,也有其它同名定理)。

在静电学中,表明在闭合曲面内的电荷之和与产生的电场在该闭合曲面上的电通量积分之间的关系。高斯定律表明在闭合曲面内的电荷分布与产生的电场之间的关系。

高斯定律在静电场情况下类比于应用在磁场学的安培定律,而二者都被集中在麦克斯韦方程组中。因为数学上的相似性,高斯定律也可以应用于其它由平方反比律决定的物理量,例如引力或者辐照度。

高斯定理:通过任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面所包围的所有电荷量的代数和与电常数之比矢量分析的重要定理之一穿过一封闭曲面的电通量与封闭曲面所包围的电荷量成正比换一种说法:电场强度在一封闭曲面上的

斯定理(Gauss'law)也称为高斯通量理论(Gauss'fluxtheorem),或称作散度定理、高斯散度定理、高斯-奥斯特罗格拉德斯基公式、奥氏定理或高-奥公式(通常情况的高斯定理都是指该定理,也有其它同名定理)。

在静电学中,表明在闭合曲面内的电荷之和与产生的电场在该闭合曲面上的电通量积分之间的关系。

高斯定律(Gauss'law)表明在闭合曲面内的电荷分布与产生的电场之间的关系

高斯定律在静电场情况下类比于应用在磁场学的安培定律,而二者都被集中在麦克斯韦方程组中。因为数学上的相似性,高斯定律也可以应用于其它由平方反比律决定的物理量,例如引力或者辐照度

方向与向外一样,正号。相反,则负号。利用高斯公式,求曲面积分,将已知曲面增加一个简单曲面,组成封闭曲面,注意高斯公式的正方向是外侧,体积分减去附加曲面的积分,等于要求的曲面积分,如果方向与向外相反,就差一个符号。

假如所积分的曲面是闭合的曲面,那么方向向里就是负号,向外就是正号。假如所给的曲面不是闭合的,这时你需要作辅助面使其成为闭合的曲面,这时,方向向里为负号,外为正号。用高斯定理进行第二类曲面积分,往往是曲面较为复杂而通过添加简单的曲面,如,平面(尤其是平行于坐标面得平面),就可形成闭合曲面。

而一般情况,还是直接积分比较好。如果辅助面在上侧,那么,法向量向上是正的,如果辅助面在下侧,那么法向量向下才是正的。

高斯定理的概念

高斯定理也称为高斯通量理论,或称作散度定理、高斯散度定理、高斯-奥斯特罗格拉德斯基公式、奥氏定理或高-奥公式(通常情况的高斯定理都是指该定理,也有其它同名定理)。

在静电学中,表明在闭合曲面内的电荷之和与产生的电场在该闭合曲面上的电通量积分之间的关系。

高斯定律表明在闭合曲面内的电荷分布与产生的电场之间的关系。高斯定律在静电场情况下类比于应用在磁场学的安培定律,而二者都被集中在麦克斯韦方程组中。因为数学上的相似性,高斯定律也可以应用于其它由平方反比律决定的物理量,例如引力或者辐照度。

静电场的高斯定理内容:穿过一封闭曲面的电通量与封闭曲面所包围的电荷量成正比。

电场强度在一封闭曲面上的面积分与封闭曲面所包围的电荷量成正比。它表示电场强度对任意封闭曲面的通量只取决于该封闭曲面内电荷的代数和,与曲面内电荷的位置分布情况无关,与封闭曲面外的电荷亦无关。

静电场中的高斯定律是一个重要的定律,在面向普通学生的教学中通常并不讲授。可是掌握高斯定律,可以对静电场有更基础和精致的理解。我们在学习磁场时,学习过“磁通量”的概念。其实在电场中也有相类似的通量,称为“电通量”。

高斯定理简介:

高斯定理(Gauss' law),物理学定理,也称为高斯通量理论(Gauss' flux theorem),或称作散度定理、高斯散度定理、高斯-奥斯特罗格拉德斯基公式、奥氏定理或高-奥公式(通常情况的高斯定理都是指该定理,也有其它同名定理)。在静电学中,表明在闭合曲面内的电荷之和与产生的电场在该闭合曲面上的电通量积分之间的关系。

高斯定律(Gauss' law)表明在闭合曲面内的电荷分布与产生的电场之间的关系。高斯定律在静电场情况下类比于应用在磁场学的安培定律,而二者都被集中在麦克斯韦方程组中。因为数学上的相似性,高斯定律也可以应用于其它由平方反比律决定的物理量,例如引力或者辐照度。

真空静电场的高斯定理:∮EdS=(∑Q)/ε0

稳恒磁场的高斯定理:∮BdS=0

这两个结论的不同揭示了静电场和磁场的一个差异:

静电场是有源场,它的电场线不会闭合,所以对一个封闭曲面的通量不一定为0;而稳恒磁场是无源场,它的磁场线是封闭的,有多少条磁场线穿出曲面,相应就有多少条磁场线穿进曲面,所以磁场对一个封闭曲面的通量恒为0。

用比较专业的场论术语来说,就是:静电场是有源场,散度一般不为0;稳恒磁场是无源场,散度恒为0。

静电场中的环路定理:∮Edl=0(l是L的小写,不是数字1)

稳恒磁场的安培环路定律:∮Bdl=(∑I)/μ0 (∑后面的是字母i的大写)

这两个不同的结论又反映了静电场和磁场的另一个差异:

静电场是无旋场,即它的旋度恒为0,所以静电场对环路积分结果为0;

稳恒磁场是有旋场,一般旋度不为零,所以磁场对环路的积分一般不等于0

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