什么是高斯法律：理论与意义

随着各种发展和技术的发展，科学的范围被广泛地扩大和包含，我们学得越多，我们获得的知识就越多。我们需要注意的一个关键问题是高斯定律它分析电荷除了表面和概念电量。法律最初是通过拉格朗郎在1773年阐述的，然后在1813年由弗里德里希支持。该法是麦克斯韦提出的四个方程之一，这是经典电动力学的基本概念。所以，让我们潜入概念，了解高斯法律的所有相关概念。

什么是高斯法律？

高斯定律可以在磁通量和电量的概念中定义。在电力看来，该法律定义所有通过封闭表面的电量与由表面包围的总电荷的总电荷直接成比例。它表明，存在的绝大电荷确实存在，如此类似的费用被排斥，而不同的收费被吸引。在磁性的情况下，该法律规定了通过封闭表面的磁通量为零。并且高斯法律似乎在分开的审查中稳定磁极不存在。该高斯法律图如下所示：

该法律可以定义为封闭表面中的净电量等于电荷与介电常数相对应。

ф_电= q /є_0.

其中'Q'对应于封闭表面内的整个电荷

'♥_0.'对应电常数因子

这是根本的高斯定律公式。

高斯法律推导

高斯定律是库仑定律的相关概念，可用于多种构型的电场评价。这个定律与在表面上创造空间的电场线相关联，这些电场线将内部的电荷Q包裹在表面上。假设库仑定律右边的高斯定律表示为:

E =(1 /(4∏є_0.）））。（q / r²）

其中ea = q /є_0.

在上面高斯法律数学表达，'a'对应于包围4πr的电荷的网区域²。高斯定律更适用，当电荷线在垂直位置对准到表面时，其中'Q'对应于封闭表面的电荷。

当一部分表面不一致的直角位置封闭曲面,然后一个因素因为ϴ会结合时移动到空的电场线是一个平行的位置。在这里，术语封闭表示表面应该没有任何类型的缝隙或洞。术语“EA”表示电通量，它可以与远离地表的总电力线有关。上面的概念解释了高斯法律推导。

随着高斯法律适用于许多情况，主要是有益的是在电场中存在增加对称水平时的手工计算。这些实例包括圆柱对称性和球面对称性。该高斯法律SI单位是每个Coulomb的牛顿仪表是n m²C¹。

电介质的高斯法律

为一个介电物质，静电场由于极化而变化，因为它在真空中不同。所以，高斯法律表示为

∇e=ρ/є_0.

即使在真空中也适用，并为介电物质重新考虑。这可以用两种方法描绘，而这些方法是差分和整体形式。

高斯磁静磁场法

它从电场变化的磁场的基本概念是产生包围环的场线。磁铁不会被观察到分离南极和北极。

其他方法是，在磁场的视图中，观察到通过封闭（高斯）表面的总磁通量似乎很简单。在内部移动到地面的内容需要变成。这使得磁静态的高斯法律可以代表为

ʃb.ds= 0 =μʃhdscosθ= 0

这也被称为磁通量保护原理。

μcosθʃi= 0，它意味着ʃi= 0

因此，移动到封闭表面的电流的净和是无效的。

重要性

本节给出了一个清晰的解释高斯法律的意义。

高斯定律对任何类型的封闭曲面都是正确的，而不依赖于物体的大小或形状。

法律的基本公式中的“Q”一词包括所有收费的整合，这些收费无论是表面内部内部的任何位置。

在这种情况下，所选表面既存在电场的内部电荷也存在电场的外部电荷(此处通量存在于左侧位置是由于' S '的内外电荷)。

而高斯法律正确位置的因子Q'表示，在“S”内部的完整电荷。

用于高斯法律的功能的所选表面被称为高斯表面，但这种表面不应通过任何孤立的电荷来传递。这是由于孤立的电荷不完全在电荷位置定义的原因。当您越来越近电荷时，该场不会在没有任何边界的情况下增强。虽然高斯表面通过连续电荷分配。

高斯法律主要用于对系统持有一些平衡的情况下的静电场进行更简单的静电场。这仅通过选择适当的高斯表面时加速。

总的来说，本法依赖于基于库仑法的位置的反正方形。高斯法律中的任何违约都会表示逆法的偏差。

例子

让我们考虑一些高斯法律例子：

1）。测量电通量的3D空间中的封闭高斯表面。如果高斯表面是球形的，其形状用30个电子封闭，并且半径为0.5米。

• 计算穿过表面的电量
• 找到距离从表面中心测量的场的电量为0.6米的距离。
• 知道封闭充电与电量之间存在的关系。

回答一个。

利用电通量公式，可以计算出封闭在表面的净电荷。这可以通过电子与表面上的所有电子的电荷相乘来实现。利用它，可以知道自由空间的介电常数和电通量。

Ф= Q /є_0.= [30（1.60 * 10-^19./8.85 * 10^-12]

= 5.42 * 10^-12牛顿*米/库仑

答案b。

重新整理电通量方程，按半径表示面积，可以计算出电场。

ф= ea = 5.42 * 10^-12牛顿*米/库仑

E =（5.42 * 10^-) /

= (5.42 * 10^-）/4π（0.6）²

由于电通量与封闭电荷成正比，这说明当表面电荷增强时，通过表面的电通量也会增强。

2）。考虑一个半径为0.12米的球体，在表面上具有类似的电荷分布。该球体保持一个电场，位于0.20米的距离，其值为-10牛顿/库仑。计算

• 计算在球体上传播的电荷量?
• 定义为什么不为球体内部的电场为null？

回答一个。

要了解Q，我们在这里使用的公式是

e = q /（4πr²є_0.e）

用这个q =4π（0.20）²(8.85 * 10^-12) (-100)

q = 4.45 * 10^-10C

答案b。

在空的球形空间中，在内部存在没有电荷的电荷。由于没有内部电荷，在球体内部的电场也是空的。

高斯法律的应用

使用此法律的少数申请如下所述：

• 两个平行放置的冷凝器板之间的电场是E =Σ/∞0，其中'σ'对应于表面电荷的密度。
• 该电场强度这是放在平面表有电荷是E =σ/ 2є_0.K和σ对应于表面电荷的密度
• 放置在导体附近的电场强度是E =Σ/є_0.K和σ对应于表面电荷的密度，当介质被选择为电介质时_空气=σ/є_0.
• 在具有放置在半径'R'距离的无限电荷的情况下，然后E =ƴ/2πrє_0.

为了选择高斯表面，我们需要考虑介电常数和电荷的比例由与电荷分布的电场对称的2D表面提供的2D表面提供的状态。在这里，这是三种各种情况：

• 在电荷分配的情况下，圆柱形对称的形状
• 在电荷分配的情况下是球形对称的
• 其他情况是电荷分配通过飞机具有翻译对称性

基于需要测量该字段的条件选择高斯表面大小。当存在相应的对称性时，本定理更有用，因为它解决了字段的方向而存在相应的对称性。

这是关于高斯法律的概念。在这里，我们已经通过了解高斯法律的详细分析，其示例，重要性，理论，公式和应用程序。此外，更建议还有一个也知道高斯法律的优势和高斯定律的缺点，它的图表和其他人。