静电场中的高斯定理,静电场环路定理证明
静电场中的高斯定理,静电场环路定理证明?
静电场的高斯定理和环路定理说明静电场是个有源保守场。以下是分别根据高斯定理和环路定理证明静电场:
高斯定理证明: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。
环路定理证明:在静电场中,场强沿任意闭合路径的线积分等于0。与静电场力作功和路径无关是一致的,这种力场也叫保守力场或势场。
在磁感应强度B沿任何闭合路径的线积分,等于这闭合路径所包围的各个电流的代数和乘以磁导率。
高斯定理和高斯通量定理?
高斯定律:在静电场中,穿过任一封闭曲面的 电场强度通量只与封闭曲面内的电荷的代数和 有关,且等于封闭曲面的电荷的代数和除以真 空中的电容率。
高斯通量定理是电场中电通量与电荷间 的基本关系之一。也是电磁场方程组的基本 公式之一高斯定理适用于任何静电场?
高斯定理不是适用于任何静电场的,而是适用于具有高度对称性的电场,高斯定理完全依赖于电荷间作用力的二次方反比律,高斯面上各点的电场强度仅仅由面内所包围的电荷提供。
高斯定理,静电场的基本方程之一,它给出了电场强度在任意封闭曲面上的面积分和包围在封闭曲面内的总电量之间的关系,高斯定理反映了静电场是有源场这一特性,凡是有正电荷的地方,必有电力线发出,凡是有负电荷的地方,必有电力线会聚,正电荷是电力线的源头,负电荷是电力线的尾闾。
任何情况下电场强度是否完全由高斯面内电荷产生?
不是。
高斯面内的电荷只是源而已,它决定了整个高斯面上的总的电通量。
高斯面以外的电荷与高斯面内部的电荷共同决定整个电场分布。
高斯公式为什么外侧就是正向?
正负的判断主要基于法向量的取向,一般在封闭体内取外法向,则符号取正。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。
高斯公式补面后怎么判断正负
1高斯公式的正负号
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。
2高斯公式什么时候要加负号
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。