Twierdzenie Gaussa i zasada superpozycji

click fraud protection

Gauss twierdzenie jest jednym z podstawowych praw elektrodynamiki, część konstrukcyjna układu równań innego wielkiego uczonego - Maxwell.Wyraża związek pomiędzy przepływem naprężenia, elektrostatycznego i elektrodynamicznych pól, które przechodzą przez powierzchnię typu zamkniętego.Imię Carl Gauss w świecie naukowym brzmi nie mniej głośne niż, na przykład, Archimedes, Newton i Łomonosowa.W fizyce, astronomii i matematyki nie można znaleźć zbyt wiele obszarów, których rozwój jest najbardziej bezpośredni sposób nie pomógł genialny niemiecki naukowiec.

Twierdzenie Gaussa odegrała kluczową rolę w badaniach i zrozumienia natury elektromagnetyzmu.W zasadzie stało się pewnego rodzaju uogólnienie i do pewnego stopnia interpretacja znanego prawa Coulomba.W takim przypadku, nie jest to rzadkością w nauce, że samo zjawisko może być opisany, a formułowane w różny sposób.Ale twierdzenie Gaussa nie tylko zdobyła praktyczne znaczenie i praktyczne zastosowanie, pomogło spojrzeć na dobrze znanych praw przyrody w nieco innej perspektywy.

W pewnym sensie przyczyniła się do wielkiego przełomu w nauce, kładąc podwaliny współczesnej wiedzy w dziedzinie elektromagnetyzmu.Więc co jest twierdzeniem Gaussa i jaki jest jego praktyczne zastosowanie?Jeśli wziąć kilka punktowych obciążeń statycznych, a następnie przesunąć go na cząstki będą przyciągać lub odpychać się siłę, która jest równa sumie algebraicznej wartości wszystkich elementów tego systemu.Napięcie całkowite pole połączone utworzone w wyniku tej interakcji jest sumą poszczególnych jej elementów.Ten związek stał się powszechnie znany jako zasada superpozycji, można dokładnie opisać system stworzony opłat raznovektornoe, niezależnie od ogólnej liczby.

Jednak, gdy te cząstki są tak wielu, naukowcy najpierw w obliczeniach były pewne trudności, których nie można rozwiązać przy użyciu prawa Coulomba.Pomogło im przezwyciężyć twierdzenie Gaussa dla pola magnetycznego, które jednak jest ważny dla wszystkich systemów energetycznych z opłat za korzystanie ze zmniejszającym napięcie proporcjonalne do r -2.Jej istotą sprowadza się do tego, że każdy numer opłaty, otoczona zamkniętą powierzchnię, będzie miał całkowitą intensywność strumienia równą łącznej wartości potencjału elektrycznego w każdym punkcie płaszczyzny.Jednocześnie zasady interakcji między elementami nie są brane pod uwagę, co znacznie upraszcza obliczenia.Zatem twierdzenie pozwala nam obliczyć pole, nawet z nieskończonej liczby elektrycznych nośników ładunku.

Jednak w rzeczywistości jest to możliwe tylko w niektórych przypadkach, ich symetryczny układ, w którym nie jest wygodna powierzchnią, przez którą można łatwo obliczyć moc i natężenie przepływu.Na przykład, ładunek testu umieszczona wewnątrz kulistego kształtu ciała przewodzącego nie mają najmniejsze wskaźnik wytrzymałości na siły uderzenia, pole, jak jest zero.Zdolność do pchania przewody o różnym polu elektrycznym jest wyjaśnione jedynie obecnością nośników ładunku.W metalach elektrony pełnienia tej funkcji.Te funkcje są obecnie szeroko stosowane w tej dziedzinie, w celu wytworzenia różnych obszarów przestrzennych, w którym nie istnieje pole elektryczne.Zjawiska te są dobrze wyjaśnione twierdzenie Gaussa dla dielektryków, których wpływ na układ cząstek elementarnych jest zredukowana do polaryzacji opłat.

Aby utworzyć takie skutki, to wystarczy, aby okrążyć pewien obszar siatki Metalowe osłony napięcie.Więc chronić przed wrażliwe na pole elektryczne precyzyjnych instrumentów i ludzi.