משפט גאוס והעיקרון של סופרפוזיציה

משפט

גאוס הוא אחד מחוקי היסוד של האלקטרודינמיקה, החלק המבני של מערכת משוואות של עוד מדען גדול - מקסוול.היא מבטאת את הקשר בין הזרימה של מתח כמו השדות אלקטרוסטטי וelectrodynamic שעוברים דרך המשטח מהסוג הסגור.שם קרל גאוס בעולם המדעי נשמע לא פחות חזק מאשר, למשל, ארכימדס, ניוטון וLomonosov.בפיסיקה, ניתן למצוא אסטרונומיה ומתמטיקה אזורים לא יותר מדי, הפיתוח שבם הוא הדרך הישירה ביותר לא עזר המדען הגרמני המבריק.משפט

גאוס מילא תפקיד מפתח במחקר וההבנה של הטבע של אלקטרומגנטיות.באופן כללי זה הפך להיות סוג של הכללה ובמידה מסוימת הפרשנות של חוק קולון הידוע.זהו המקרה, לא כל כך נדיר במדע שאותה התופעה ניתן לתאר וניסחה בצורה שונה.אבל משפט גאוס לא רק זכה למשמעות מעשית ויישום מעשי, זה עזר למסתכל על החוקים הידועים של הטבע בנקודת מבט שונה במקצת.

במובנים מסוימים זה תרם לפריצת דרך גדולה במדע, הנחת היסוד של ידע מודרני בתחום האלקטרומגנטיות.אז מה הוא משפט גאוס ומה הוא היישום המעשי שלה?אם אתה לוקח כמה חיובי נקודה סטטית, אז לסחוב אותו לחלקיק למשוך או לדחות כוח שהוא שווה לסכום אלגברי של הערכים של כל האלמנטים של המערכת.השדה המשולב המתח כולל נוצר כתוצאה מאינטראקציה זו יהיה הסכום של הרכיבים הבודדים שלה.מערכת יחסים זו נודעה לציבור רחב ככל עיקרון הסופרפוזיציה, מדויק יכול לתאר את כל חיובי raznovektornoe מערכת יצרה, ללא קשר למספר הכולל.

עם זאת, כאשר חלקיקים אלה הם כל כך רבים, המדענים הראשונים בחישובים היו כמה קשיים שלא ניתן לפתור באמצעות חוק קולון.זה עזר להם להתגבר על משפט גאוס לשדה המגנטי, אשר, עם זאת, תקף לכל מערכות חשמל של מטענים עם ירידת מתח פרופורציונאלי ל-2 r.מהותו מסתכמת בעובדה שכל מספר החיובים, מוקף במשטח סגור, יהיה עוצמת שטף כוללת שווה לשווי הכולל של הפוטנציאל החשמלי של כל נקודה של המטוס.באותו הזמן את העקרונות של אינטראקציה בין האלמנטים לא נלקחו בחשבון, אשר מאוד מפשט את החישובים.כך, משפט זה מאפשר לנו לחשב את השדה, אפילו עם מספר אינסופי של נושאי מטען חשמליים.

עם זאת, במציאות זה אפשרי רק במקרים מסוימים, ההסדר הסימטרי שלהם, שבו יש משטח נוח שדרכו קל לחשב את הכוח ואת העצמה של הזרימה.לדוגמא, תשלום מבחן ממוקם בתוך הצורה הכדורית של גוף המוליך, לא יהיה לי מחוון עוצמת כוח ההשפעה, שדה הקל כמו שיש אפס.היכולת לדחוף את המנצחים של השדה החשמלי השונים מוסברת אך ורק על ידי הנוכחות של נושאי מטען.במתכות, האלקטרונים לבצע את התפקיד הזה.תכונות אלה נמצאות כיום בשימוש נרחב באמנות כדי ליצור אזורי מרחבי שונים שבבו אין שדה חשמלי.תופעות אלה מוסברות גם משפט גאוס לחומרים דיאלקטריים, שהשפעתו על המערכת של חלקיקים יסודיים מצטמצמת לקיטוב של החיובים.

כדי ליצור אפקטים כגון, זה מספיק כדי להקיף את אזור מסוים של רשת מיגון מתכת מתח.אז להגן מפני מכשירים חשמליים שדה רגיש דיוק ואנשים.