谁能详细讲解一下物理学中的高斯定理?
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/07/08 11:31:08
谁能详细讲解一下物理学中的高斯定理?
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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面积分与封闭曲面所包围的电荷量成正比
由于磁力线总是闭合曲线,因此任何一条进入一个闭合曲面的磁力线必定会从曲面内部出来,否则这条磁力线就不会闭合起来了.如果对于一个闭合曲面,定义向外为正法线的指向,则进入曲面的磁通量为负,出来的磁通量为正,那么就可以得到通过一个闭合曲面的总磁通量为0.这个规律类似于电场中的高斯定理,因此也称为高斯定理[1].
与静电场中的高斯定理相比较,两者有着本质上的区别.在静电场中,由于自然界中存在着独立的电荷,所以电场线有起点和终点,只要闭合面内有净余的正(或负)电荷,穿过闭合面的电通量就不等于零,即静电场是有源场;而在磁场中,由于自然界中没有单独的磁极存在,N极和S极是不能分离的,磁感线都是无头无尾的闭合线,所以通过任何闭合面的磁通量必等于零.
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