高斯定理?


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啥麼是高斯定理?

如何用庫倫定律解釋推導出高斯定理?

高斯定理是數學上的定理,並非庫倫定律而來

∮(▽‧U)dV=∮U‧dA

向量的散度對體積積分=向量對該體積的表面積積分

U為一向量函數,這裡的U(電場)=kqr/|r|^3

庫倫定律->高斯定律

∮(▽‧U)‧dV=∮U‧dA

取一半徑R之球面,易知其表面積為4πR^2,且認一點的面積向量方向皆和電場方向平行

故∮(▽‧U)‧dV=∮U‧dA=(kq/R^2)(4πR^2)=4πkq=q/ε=定值

=>電通量和所取的球面半徑無關,只和包覆在球面內的電荷數有關

進一步可推廣到任何封閉曲面

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高斯定理是數學上的定理,並非庫倫定律而來

∮(▽‧U)dV=∮U‧dA

向量的散度對體積積分=向量對該體積的表面積積分

進一步可推廣到任何封閉曲面

同時,散度定理適用的該封閉區面稱為「第二類單連通區間」,是一個專有名詞

知道這樣就可以,不必深究下去

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