高斯定理

应用高斯定理求电场分布

    高斯定理普遍适用于任何静电场中,但应用高斯定理只能计算具有某种对称性分布的源电荷产生的电场,求解的关键是选取适当的高斯面。常见的具有对称性分布的源点荷有:

    1.球对称分布:包括均匀带电的球面,球体和多层同心球壳等。

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高斯面的选取:过场点的同心球面,如上图中。显然,由于高斯面与源电荷具有相同的球对称性,由此高斯面上任一点场强E的大小相等,方向均沿矢量r,故由高斯定理:

由此求得带电球面(q)外任一点(半径r)处的场强为:

讨论:

    若选取过场点的正方体表面作为高斯面,如图中。对,高斯定理仍成立 。但由于上各处的场强E不相等,各面元dS的方向不全沿r,此时:,因此无法由高斯定理计算场点的场强。

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