• 第三课:电通量和高斯定律


    1.电通量的定义:可以类比于气流

    2.点电荷为中心的球体,电通量为 Q/ε0, 与距离无关。 推论:任意形状的闭合曲面都符合该公式。即为高斯定律

      它也是麦克斯韦方程组的第一个方程。

    3. 球对称----利用高斯定律以及自然界的对称法则, 经常需要构造一个球形高斯曲面。

          可以证明,如果在一个球体上均匀分布着电荷,则球体内部电场处处为零,外部电场则等效于电荷集中在中心的情形,E=Q/4πεr2.

          因此高斯定律和库伦定律某种程度上是同一定律,他们都描述了电场力与电荷的关系。

          关键是:电场力以r2速率下降,否则高斯定律也不成立

          注意如果不是均匀分布,则内部场不为零

    4.平面对称-----在巨大的平面上均匀分布电荷。

            构造一个端面平行,侧面垂直,两边距离相等的闭合体,则可求得 E=σ/2ε, 方向垂直平面,与距离无关。

           注意要在平面附近才可使用,此时电场恒定,远离一段距离后,电场以r2速率下降。

    5.  两个平行平面,带相反电荷。电场只在平面之间存在并保持恒定。

      麦克斯韦计算出了边缘场

      

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