Gauss theorema en het principe van superpositie

Gauss stelling is één van de fundamentele wetten van de elektrodynamica, de structureel onderdeel van het stelsel van vergelijkingen van een ander groot wetenschapper - Maxwell.Het drukt de verhouding tussen de stroom van de elektrostatische spanning en elektrodynamische velden die door het oppervlak van het gesloten type.Naam Carl Gauss in de wetenschappelijke wereld klinkt niet minder luid dan, bijvoorbeeld, Archimedes, Newton en Lomonosov.In de natuurkunde, astronomie en wiskunde kunnen worden gevonden niet te veel gebieden, waarvan de ontwikkeling is de meest directe manier hielp niet de briljante Duitse wetenschapper.

Gauss stelling heeft een belangrijke rol in de studie en het begrip van de aard van het elektromagnetisme gespeeld.In grote lijnen is het uitgegroeid tot een soort van generalisatie en in zekere mate de interpretatie van de bekende wet van Coulomb.Dit is het geval, niet zo zeldzaam in de wetenschap dat hetzelfde fenomeen te beschrijven en geformuleerd verschillend.Maar Gauss theorema niet alleen opgedaan praktische betekenis en de praktische toepassing, het hielp om te kijken naar de bekende wetten van de natuur in een iets ander perspectief.

In sommige opzichten heeft bijgedragen aan een grote doorbraak in de wetenschap, het leggen van de fundering van de moderne kennis op het gebied van elektromagnetisme.Dus wat is een Gauss theorema en wat is de praktische toepassing ervan?Als je een paar statische puntladingen nemen, veeg het dan om het deeltje zal aantrekken of afstoten van een kracht die gelijk is aan de algebraïsche som van de waarden van alle elementen van het systeem is.De totale spanning gecombineerde veld gevormd als gevolg van deze interactie wordt de som van de afzonderlijke componenten.Deze relatie werd alom bekend als het principe van superpositie, kan nauwkeurig te beschrijven elk systeem gecreëerd raznovektornoe kosten, ongeacht het totale aantal.

Echter, wanneer deze deeltjes zijn zo veel, de wetenschappers voor het eerst in de berekeningen waren er enkele problemen die niet kunnen worden opgelost met behulp van de Coulomb wet.Het hielp te overwinnen Gauss theorema voor het magnetische veld, die echter, geldt voor elke aandrijfsystemen van heffingen afnemende spanning evenredig r -2.De essentie komt neer op het feit dat een aantal ladingen, omgeven door een gesloten vlak, een totale flux intensiteit gelijk aan de totale waarde van de elektrische potentiaal van elk punt van het vlak zijn.Tegelijkertijd de principes van interactie tussen de elementen niet in aanmerking genomen, waarbij de berekeningen vereenvoudigt.Aldus is deze stelling kunnen we het veld te berekenen, zelfs met een oneindig aantal elektrische ladingsdragers.

In werkelijkheid is dit alleen mogelijk in bepaalde gevallen, de symmetrische opstelling, waarin een geschikte ondergrond waardoor gemakkelijk de sterkte en de intensiteit van de stroom berekenen.Zo zal een testoplading Binnenin de bolvorm van het geleidende lichaam, niet de geringste slagkracht, veldsterkteweergave er nul.De mogelijkheid om de geleiders van de verschillende elektrische veld push uitsluitend verklaard door de aanwezigheid van ladingsdragers.In metalen, de elektronen vervullen deze functie.Deze functies worden nu op grote schaal gebruikt in de techniek om verschillende ruimtelijke gebieden waarin er geen elektrisch veld te genereren.Deze verschijnselen zijn goed uitgelegd Gauss theorema voor diëlektrica, waarvan de invloed op het systeem van elementaire deeltjes gereduceerd tot de polarisatie van de kosten.

Om dergelijke effecten te creëren, is het voldoende om een ​​bepaald spanningsveld metalen afscherming raster omringen.Dus beschermen tegen elektrische veld-gevoelige precisie-instrumenten en mensen.