無限長帶電直線場強大小公式,用高斯定理是怎麼推算的

時間 2022-03-05 21:20:23

1樓:教育在前越行越遠

無限長均勻帶電圓柱面的內部的電場強度為零,可以取圓柱狀的高斯面,只有側面有電通量,代入高斯定律可得電場強度。

在靜電學中,表明在閉合曲面內的電荷之和與產生的電場在該閉合曲面上的電通量積分之間的關係。

電場強度:

對任意封閉曲面的通量只取決於該封閉曲面內電荷的代數和,與曲面內電荷的位置分佈情況無關,與封閉曲面外的電荷亦無關。

在真空的情況下,σq是包圍在封閉曲面內的自由電荷的代數和。當存在介質時,σq應理解為包圍在封閉曲面內的自由電荷和極化電荷的總和。

2樓:顧小蝦水瓶

以該直線作為圓柱面的軸線,圓柱面半徑為r,高為h,則圓柱面包圍的電荷為q=λh(λ為帶電直線的電荷線密度),圓柱面的表面積(有電場線穿過的,不包含兩個底面——因為其上沒有電場線穿過,電通量為零)為2πrh,根據高斯定理 e*2πrh=q/ε0=λh/ε0推出e=λ/2πε0,電場方向垂直於直線。

定理應用

電場強度對任意封閉曲面的通量只取決於該封閉曲面內電荷的代數和,與曲面內電荷的位置分佈情況無關,與封閉曲面外的電荷亦無關。在真空的情況下,σq是包圍在封閉曲面內的自由電荷的代數和。當存在介質時,σq應理解為包圍在封閉曲面內的自由電荷和極化電荷的總和。

高斯定理反映了靜電場是有源場這一特性。

高斯定理是從庫侖定律直接匯出的,它完全依賴於電荷間作用力的平方反比律。把高斯定理應用於處在靜電平衡條件下的金屬導體,就得到導體內部無淨電荷的結論,因而測定導體內部是否有淨電荷是檢驗庫侖定律的重要方法。

3樓:盡態極妍

直線外任一一點磁場方向垂直於直線且過此點。

無限長均勻帶電圓柱面的電場強度用高斯定理怎麼求

4樓:

無限長均勻帶電圓柱面的內部的電場強度為零,外部的電場強度強度計算如下圖,可以取圓柱狀的高斯面,只有側面有電通量,代入高斯定律可得電場強度。

高斯定理,靜電場的基本方程之一,它給出了電場強度在任意封閉曲面上的面積分和包圍在封閉曲面內的總電量之間的關係。

向量分析的重要定理之一。穿過一封閉曲面的電通量與封閉曲面所包圍的電荷量成正比。換一種說法:

電場強度在一封閉曲面上的面積分與封閉曲面所包圍的電荷量成正比由於磁力線總是閉合曲線,因此任何一條進入一個閉合曲面的磁力線必定會從曲面內部出來,否則這條磁力線就不會閉合起來了。

如果對於一個閉合曲面,定義向外為正法線的指向,則進入曲面的磁通量為負,出來的磁通量為正,那麼就可以得到通過一個閉合曲面的總磁通量為0。這個規律類似於電場中的高斯定理,因此也稱為高斯定理。

它表示,電場強度對任意封閉曲面的通量只取決於該封閉曲面內電荷的代數和,與曲面內電荷的分佈情況無關,與封閉曲面外的電荷亦無關。在真空的情況下,σq是包圍在封閉曲面內的自由電荷的代數和。當存在介質時,σq應理解為包圍在封閉曲面內的自由電荷和極化電荷的總和。

高斯定理反映了靜電場是有源場這一特性。凡是有正電荷的地方,必有電力線發出;凡是有負電荷的地方,必有電力線會聚。正電荷是電力線的源頭,負電荷是電力線的尾閭。

高斯定理是從庫侖定律直接匯出的,它完全依賴於電荷間作用力的二次方反比律。把高斯定理應用於處在靜電平衡條件下的金屬導體,就得到導體內部無淨電荷的結論,因而測定導體內部是否有淨電荷是檢驗庫侖定律的重要方法。

對於某些對稱分佈的電場,如均勻帶電球的電場,無限大均勻帶電面的電場以及無限長均勻帶電圓柱的電場,可直接用高斯定理計算它們的電場強度。

5樓:匿名使用者

注意,無限長均勻帶電圓柱面與無限長均勻帶電直線結果不同,應該加以區分

6樓:

無現場均勻帶電圓柱的電磁場強度的高高度定義的話,他們是由一個數字學公式的。只要你把這個數學公式帶入去就可以啊

無限長均勻帶電直線對其外一點電場強度怎樣求

7樓:小小芝麻大大夢

高斯定理:做一個半徑為r、高為h的圓柱面,柱面軸線與帶電直線重合,柱面上的場強就是直線外與直線距離r的場強:e*2πrh=λh/ε0-->e=λ/2πε0*r,其中λ為帶電直線的電荷線密度。

在靜電學中,表明在閉合曲面內的電荷之和與產生的電場在該閉合曲面上的電通量積分之間的關係。 高斯定律(gauss' law)表明在閉合曲面內的電荷分佈與產生的電場之間的關係。

高斯定律在靜電場情況下類比於應用在磁場學的安培定律,而二者都被集中在麥克斯韋方程組中。因為數學上的相似性,高斯定律也可以應用於其它由平方反比律決定的物理量,例如引力或者輻照度。

擴充套件資料

磁場的高斯定理指出,無論對於穩恆磁場還是時變磁場,總有:

由於磁力線總是閉合曲線,因此任何一條進入一個閉合曲面的磁力線必定會從曲面內部出來,否則這條磁力線就不會閉合起來了。

如果對於一個閉合曲面,定義向外為正法線的指向,則進入曲面的磁通量為負,出來的磁通量為正,那麼就可以得到通過一個閉合曲面的總磁通量為0。這個規律類似於電場中的高斯定理,因此也稱為高斯定理。

靜電場與磁場兩者有著本質上的區別。在靜電場中,由於自然界中存在著獨立的電荷,所以電場線有起點和終點,只要閉合面內有淨餘的正(或負)電荷,穿過閉合面的電通量就不等於零,即靜電場是有源場。

而在磁場中,由於自然界中沒有磁單極子存在,n極和s極是不能分離的,磁感線都是無頭無尾的閉合線,所以通過任何閉合面的磁通量必等於零。

8樓:御高澹

無限長均勻帶電直線對齊為一點電場,強度則要求對著呢,強度大就對了。

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