高斯定理怎么用,举个例题最好
的有关信息介绍如下:高斯定理是静电学中的一个重要定理,应用高斯定理时,常把电荷或电场的对称性作为应用高斯定理求电场强度的条件,但实际并非如此,以高斯定理的数学表达式为基础可以阐明:对称性不是应用高斯定理求场强的条件.根据数学中的高斯公式给出了静电场、涡旋电场和静磁场高斯定理的严格证明,得到了力线数密度与电场强度大小以及磁感应强度大小的定量关系,指出用力线法证明高斯定理的方法是不合理的.(1)直接利用高斯定理求场强 高斯定理是描述静电场性质的基本定理之一,在静电场中是普遍成立的。但是,由于它对静电场的描述是不完备的,因此利用它求场强 是有条件的,它要求带电系统及其电场分布一定具有某种空间对称性。实际上,只有当场强分布具有球对称性(如均匀带电球面、球壳和球体等)、轴对称性(如无限长均匀带电直线、圆柱面、圆柱筒和圆柱体等)或者平面对称性(如无限大均匀带电平面或平板等)时,才能直接利用高斯定理求场强分布。在求场强时,首要任务是根据场分布的对称性,选取合适的高斯面。(2)利用高斯定理求角某些规则形状曲面的电场强度通量时,可首先构造一高斯面,要求其中部分曲面为待求曲面,其余部分曲面的电通量是已知的或易于求得的,再经过简单的数学运算便可求解。从高斯定理看电力线的性质:高斯定理说明正电荷是发出E通量的源,负电荷是吸收E通量的源。(1)若闭合面内存在正(负)电荷,则通过闭合面的E通量为正(负),表明有电力线从面内(面外)穿出(穿入),即正(负)源电荷发射(吸收)电场线。(2)若闭合面内没有电荷,则通过闭合面的E通量为零,意味着有多少电场线穿入就有多少电场线穿出,说明在没有电荷的区域内电场线不会中断,又若闭合面内静电荷为零,则有多少电场线进入面内终止于负电荷,就会有相同数目的电场线从面内正电荷出发到外面。(3)在闭合面内,电荷空间分布的变化将改变闭合面上各点场强的大小和方向,但只要电量相同,就不会改变通过整个闭合面的E通量。(4)在闭合面外,有无电荷及其如何分布,将会影响闭合面上各处场强的大小和方向,但对通过整个闭合面的E通量没有贡献,即面外电荷会影响通过闭合面的电场线的形状和分布,却不会改变通过闭合面的电场线的数目高斯定理的应用: 高斯定理是一条反映静电场规律的普遍定理,在进一步研究电学时,这条定理很重要。在这里,我们只应用它来计算某些对称带电体所激发的电场中的场强,在这些情况中,它比应用电场强度叠加原理来计算场强要方便得多。下面举例说明高斯定理的这种应用。 (1)在电场强度已知时,求出任意区域内的电荷 (2)当电荷分布具有某种特殊对称性时,用高斯定理求出该种电荷系统的电场分布 例1:求均匀带正电球体内外的电场分布,设球体带电量为q,半径为R。应用电通量的定义和高斯定理联立求解。(解略) 讨论:在球面外(r>R),点P的场强为: 方向沿半径指向球外(如q<0,则沿半径指向球内)。 在球面内(r