Gauss stelling en die beginsel van superposisie

Gauss stelling is een van die fundamentele wette van elektrodinamika, struktureel ingesluit in die stelsel van vergelykings is steeds een van die groot wetenskaplike - Maxwell. Dit gee uitdrukking aan die verhouding tussen elektrostatiese en elektriese velde uit te brei oor die oppervlak van die geslote tipe vloei spanning beide. Naam Karl Gauss klink in die wetenskaplike wêreld nie minder hard as, byvoorbeeld, Archimedes, Newton en Lomonosov. In fisika, kan sterrekunde en wiskunde te vinde nie te veel gebiede, die ontwikkeling van wat is die mees direkte manier nie help om die briljante Duitse wetenskaplike.

Gauss stelling het 'n belangrike rol in die studie en begrip van die aard van elektromagnetisme gespeel. Deur en groot dit 'n soort van veralgemening en tot 'n mate die interpretasie van die beroemde geword Coulomb se wet. Dit is die geval, is nie so skaars in die wetenskap dat dieselfde verskynsel beskryf kan word en geformuleer in verskillende maniere. Maar Gauss stelling nie net opgedoen praktiese betekenis en praktiese toepassing, dit gehelp om te kyk na die bekende wette van die natuur in 'n effens ander perspektief.

In sommige opsigte is dit bygedra het tot 'n groot deurbraak in die wetenskap, die fondament van die moderne kennis in die veld van elektromagnetisme. So, wat is 'n stelling van Gauss en wat is die praktiese toepassing? As jy 'n paar statiese puntladings te neem, dan krap hulle deeltjie sal gelok word of afgestoot met 'n krag wat gelyk is aan die algebraïese som van die waardes van al die elemente van die stelsel is. So het die totale gekombineerde spanning veld gevorm as gevolg van sodanige interaksie is die som van die individuele komponente. Hierdie verhouding is wyd bekend as die superposisie beginsel, sodat akkuraat beskryf enige stelsel geskep deur die diversiteit aanklagte, ongeag van die totale aantal.

Maar wanneer sulke deeltjies is so baie, die wetenskaplikes eers in die berekeninge was daar 'n paar probleme wat nie opgelos kan word met behulp van Coulomb se wet. Dit het gehelp om hul Gauss stelling vir die magnetiese veld, wat egter geldig vir enige koste kragstelsels 'n dalende spanning eweredig aan r ^{-2 oorkom.} Die essensie is dat 'n arbitrêre aantal aanklagte, is omring deur 'n geslote oppervlak, sal 'n totale vloed van intensiteit gelykstaande aan die totale waarde van die elektriese potensiaal van elke punt van die vliegtuig het. Terselfdertyd die beginsels van interaksie tussen die elemente nie in ag geneem word, wat grootliks vereenvoudig die berekeninge. So, hierdie stelling stel ons in staat om die veld te bereken selfs met 'n oneindige aantal draers van elektriese lading.

Maar in werklikheid is dit net haalbaar in sommige gevalle, hul simmetriese rangskikking, wanneer daar is 'n gerieflike oppervlak waardeur die krag maklik bereken word en die vloei sterkte. Byvoorbeeld, sal 'n toetslading geplaas binne die geleidende liggaam van sferiese vorm, nie voel die geringste krag aksie as aanwyser veldsterkte daar is nul. Die vermoë om drade extruderen uit 'n verskeidenheid van elektriese veld as gevolg uitsluitlik aan die teenwoordigheid van hierdie ladingdraers. In metale, die elektrone uit te voer hierdie funksie. Sulke eienskappe word nou algemeen gebruik word in die kuns om verskillende ruimtelike gebiede waar daar geen elektriese veld te genereer. Hierdie verskynsel is goed verduidelik Gauss stelling vir diëlektrika wie se invloed op die stelsel van elementêre deeltjies is verminder tot die polarisasie van hul heffings.

Om so 'n effek te skep, is dit genoeg om 'n sekere area van die spanning van die metaal afskerming rooster omkring. So beskerm teen die gevolge van elektriese velde is sensitief presisie instrumente en mense.