外场中介质自由电荷极化电荷密度为什么是P或E的散度负值

电场中的绝缘介质自由电荷又称為电介质自由电荷由于电场力的作用在原子尺度上静电场知识结构图

出现了等效的束缚电荷。这种现象称为电介质自由电荷的极化对┅种绝缘材料,当电场强度超过某一数值时束缚电荷被迫流动造成介质自由电荷击穿而失去其绝缘性能。因此静电场的大小对电工器件嘚设计及材料选择十分重要 有介质自由电荷时的静电场是由束缚电荷及自由电荷共同产生的,为了表示这二者共同作用下的电场可以引入另一个场矢量电通量密度D(又称电位移)。它定义为

式中P为电介质自由电荷的极化强度则可得高斯通量定理

面内所有自由电荷,而鈈包括电介质自由电荷的束缚电荷高斯通量定理的微分形式为电位移的散度等于该点自由电荷(体)密度

电介质自由电荷的极化强度P与電场强度E有关,而电通量密度又与PE有关故可得表示电介质自由电荷的本构方程

根据静电场的高斯定理:

静电场的电场线起于正电荷或無穷远,静电场

终止于负电荷或无穷远,故静电场是有源场.

从安培环路定理来说它是一个无旋场.

根据环量定理静电场中环量恒等于零,表明静电场中沿任意闭合路径移动电荷,电场力所做的功都为零因此静电场是保守场.

根据库仑定律,两个点电荷之间的作用力跟它们嘚电荷量的乘积成正比和它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上即F=(k·q1q2)/r2;,其中q1q2为两电荷的电荷量(不计正负性)、k為静电力常量,约为9.0e+09(牛顿·米2)/(库伦2;)r为两电荷中心点连线的距离。注意点电荷是不考虑其尺寸、形状和电荷分布情况的带电体。是实际带电体的理想化模型当带电体的距离比它们的大小大得多时,带电体的形状和大小可以忽略不计的点电荷

由静止电荷(相对于觀察者静止的电荷)激发的电场。

一个带电的物体靠近另一个导体时导体的电荷分别发生明显的变化,物理学中把这种现象叫做静电感应

如果电场中存在导体,在电场力的作用下出现静电感应现象,使原静电场

来中和的正、负电荷分离,出现在导体表面上这些电荷称为感应電荷。总的电场是感应电荷与自由电荷共同作用结果达到平衡时,导体内部的场强处处为零,导体是一个等势体导体表面是等势面,感應电荷都分布在导体外表面导体表面的电场方向处处与导体表面垂直。静电感应现象有一些应用但也可能造成危害。

由于静电场是无旋场,故可用标量电位φ表征静电场(见电位)。电位与电场强度的关系是

式中Q点为电位参考点可选在无穷远处;P点为观察点。上式的微汾形式为电场强度等于电位的负梯度即

E=-墷φ在ε为常数的区域,

式中墷·墷可记作墷2,在直角坐标中

公式分别为一阶与二阶微分算符這样,可得电位

所满足的静电场微分方程

称为泊松方程。如果观察点处自由电荷密度ρ为0则

称为拉普拉斯方程。泊松方程和拉普拉斯方程描述了静电场空间分布的规律性可以证明,当已知ρ、ε及边界条件时,泊松方程或拉普拉斯方程的解是惟一的,可以设法求解电位φ再求出场中各处的E

知识点:静电场的高斯定理分類:静电场,高斯定理,由郎布帐同学分享蒯老师审核,有17648个同学已学习静电场高斯定理意思是:通过闭合曲面的电通量只与闭合面内嘚自由电荷代数和成正比.这个定理反应了静电场是有源的,自由电荷就是产生磁场的源.也反映了电场线是不闭合的,它从正电荷出发,到负电荷截止.要注意的是,虽然...真空中静电场的高斯定理;电场中某点场强的大小等于该点处得电场线数密度,即该点附近垂直于电场方向的单位面积所通过的电场线条数;这个定理很是模糊,该点附近本身就是不确定的,还

静电场,指的是观察者与电荷相对静止时所观察到的电场它是电荷周围空间存在的一种特殊形态的物质,其基本特征是对置于其中的静止电荷有力的作用库仑定律描述了这个力。

静电场高斯定理意思昰:通过闭合曲面的电通量只与闭合面内的自由电荷代数和成正比.这个定理反应了静电场是有源的,自由电荷就是产生磁场的源.也反映了电場线是不闭合的,它从正电荷出发,到负电荷截止.要注意的是,虽然...

1、 静电场的高斯定理

电场 E (矢量)通过任一闭曲面的通量,即对该曲面的积分等于4π乘以该曲面所包围的总电荷量.公式表达:

这里S()是积分符号.

2、 静电场中的高斯定理的基本内容

通过任一闭合曲线的电通量等于该面所包围的电荷电量的代数和的4π倍

3、 【静电场的高斯定理表明静电场是什么场?】

有源场.高斯定理说明电场线只能始于正电荷(或无穷远),终於负电荷(或无穷远),即静电场是有源场.

4、 【静电场的高斯定理如何理解?】

通过闭合曲面电通量仅与曲面所围区域内的电荷量有关

5、 真空Φ静电场的高斯定理;电场中某点场强的大小等于该点处得电场线数密度,即该点附近垂直于电场方向的单位面积所通过的电场线条数;这個定理很是模糊,该点附近本身就是不确定的,还

在物理学中,“附近”指的是一个几何元.比如这里的附近,指的就是一个面元.在这种定义的前提の下,电场线的条数就不再可以任意选取,而需要与电场强度的单位之间建立起双射关系.定义本身的表述没有问题.

由“无限大均匀带电板”的對称性可知它的电场强度只有x分量,没有y分量所以,作如图底面积为S(一面在平板的中心对称面上、另一面平行于平板的中心对称面高为x)的柱面。电场强度在这个闭合高斯面上只有在一个面上有通量。式中E为横坐标为x处的电场强度

静电场的高斯定理和环路定理說明静电场是个什么场

静电场的高斯定理和环路定理说明静电场是个有源场。

高斯定理在真空中,通过任一闭合曲面的电场强度通量,等于該曲面所包围的所有电荷的代数和除以真空电容率.

环路定理,电场强度对闭合回路的积分等于零

这些都说明了静电场是有独立电荷存在嘚,是一个有源场

一个带电的物体靠近另一个导体时,两个导体的电荷分布发生明显的变化物理学中把这种现象叫做静电感应。

如果電场中存在导体在电场力的作用下出现静电感应现象,使原来中和的正、负电荷分离,出现在导体表面上。这些电荷称为感应电荷总的电場是感应电荷与自由电荷共同作用结果。

达到平衡时导体内部的场强处处为零,导体是一个等势体,导体表面是等势面感应电荷都分布茬导体外表面,导体表面的电场方向处处与导体表面垂直静电感应现象有一些应用,但也可能造成危害

电场中的绝缘介质自由电荷又稱为电介质自由电荷。由于电场力的作用在原子尺度上出现了等效的束缚电荷这种现象称为电介质自由电荷的极化。对一种绝缘材料當电场强度超过某一数值时,束缚电荷被迫流动造成介质自由电荷击穿而失去其绝缘性能因此静电场的大小对电工器件的设计及材料选擇十分重要。  

有介质自由电荷时的静电场是由束缚电荷及自由电荷共同产生的为了表示这二者共同作用下的电场,可以引入另一个场矢量电通量密度D(又称电位移)它定义为

式中P为电介质自由电荷的极化强度,则可得高斯通量定理公式

式中q仅为S面内所有自由电荷而鈈包括电介质自由电荷的束缚电荷。高斯通量定理的微分形式为电位移的散度等于该点自由电荷(体)密度ρ,

电介质自由电荷的极化强喥P与电场强度E有关而电通量密度又与P和E有关,故可得表示电介质自由电荷的本构方程

参考资料:百度百科-静电场

磁场的高斯定理内容是什么?

能注明来源最好了谢谢啦。...

能注明来源最好了谢谢啦。

真空静电场的高斯定理:∮EdS=(∑Q)/ε0

稳恒磁场的高斯定理:∮BdS=0

这两个结论的不哃揭示了静电场和磁场的一个差异:

静电场是有源场它的电场线不会闭合,所以对一个封闭曲面的通量不一定为0;而稳恒磁场是无源场它的磁场线是封闭的,有多少条磁场线穿出曲面相应就有多少条磁场线穿进曲面,所以磁场对一个封闭曲面的通量恒为0

用比较专业嘚场论术语来说,就是:静电场是有源场散度一般不为0;稳恒磁场是无源场,散度恒为0

静电场中的环路定理:∮Edl=0(l是L的小写,不是数字1)

稳恒磁场的安培环路定律:∮Bdl=(∑I)/μ0 (∑后面的是字母i的大写)

这两个不同的结论又反映了静电场和磁场的另一个差异:

静电场是无旋場即它的旋度恒为0,所以静电场对环路积分结果为0;

稳恒磁场是有旋场一般旋度不为零,所以磁场对环路的积分一般不等于0

磁场的高斯定理指出,无论对于稳恒磁场还是时变磁场总有:。

由于磁力线总是闭合曲线因此任何一条进入一个闭合曲面的磁力线必定会从曲面内部出来,否则这条磁力线就不会闭合起来了

如果对于一个闭合曲面,定义向外为正法线的指向则进入曲面的磁通量为负,出来嘚磁通量为正那么就可以得到通过一个闭合曲面的总磁通量为0。这个规律类似于电场中的高斯定理因此也称为高斯定理。

静电场与磁場两者有着本质上的区别在静电场中,由于自然界中存在着独立的电荷所以电场线有起点和终点,只要闭合面内有净余的正(或负)電荷穿过闭合面的电通量就不等于零,即静电场是有源场

而在磁场中,由于自然界中没有磁单极子存在N极和S极是不能分离的,磁感線都是无头无尾的闭合线所以通过任何闭合面的磁通量必等于零。

高斯定理反映了静电场是有源场这一特性高斯定理是从库仑定律直接导出的,它完全依赖于电荷间作用力的平方反比律把高斯定理应用于处在静电平衡条件下的金属导体,就得到导体内部无净电荷的结論因而测定导体内部是否有净电荷是检验库仑定律的重要方法。

参考资料:百度百科--高斯定理

静电场的高斯定理和环路定理分别说明电場的什么性质?

静电场的高斯定理和环路定理分别说明电场是有源场和保守场

在静电学中,表明在闭合曲面内的电荷之和与产生的电场在該闭合曲面上的电通量积分之间的关系
law)表明在闭合曲面内的电荷分布与产生的电场之间的关系。

高斯定律在静电场情况下类比于应用茬磁场学的安培定律而二者都被集中在麦克斯韦方程组中。因为数学上的相似性高斯定律也可以应用于其它由平方反比律决定的物理量,例如引力或者辐照度

安培环路定理反映了磁场的基本规律。和静电场的环路定理相比较稳恒磁场中B 的环流 ,说明稳恒磁场的性质囷静电场不同静电场是保守场,稳恒磁场是非保守场

安培环路定律对于任一形状的闭合回路均成立。

B的环流与仅与闭合路径内电流代數和有关而与电流在其中的分布位置无关,但路径上磁感应强度B是闭合路径内外的电流共同产生

安培环路定理的物理意义:磁场是非保守场,不能引入势能

参考资料来源:百度百科-环路定理

参考资料来源:百度百科-高斯定理

的静电场的高斯定理,那个4πr^2又是什么意思

靜电场的高斯定理∫Eds=E∫ds
∫ds 积分就是整个球面的面积
而半径为r的球面,其表面积就是4πr^2

大物关于静电场中的高斯定理

大物关于静电场中的高斯定理打波浪形的那个式子怎么理解...

大物关于静电场中的高斯定理打波浪形的那个式子怎么理解

看看这个图就非常容易理解为何如此

为什么说只有在静电场具有对称性时才能用高斯定理...

因为想要用高斯定理求出电场强度,必须能把矢量点乘的积分化成标量积分这就要求电场强度处处和高斯面的面法线方向相同。然后需要电场强度能提出积分号以外,这就需要电场强度在高斯面上必须大小处处相同所以,只有在静电场具有对称性时才能用高斯定理求解电场的分布

静电场中以D表示的高斯定理,其积分式中的总电荷应包括

谈一谈静电场高斯定理的物理含义,以及它与库仑定...

库伦定律是实验规律高斯定理是较为普遍的物理规律。
库仑定律的常见表述是:真空中两个静止嘚点电荷之间的相互作用力与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比作用力的方向在它们的连线上,同名电荷相斥异名电荷相吸。
该定律由法国物理学家库仑于1785年在《电力定律》一论文中提出库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律,是电磁學和电磁场理论的基本定律之一
高斯定律(Gauss' law)表明在闭合曲面内的电荷分布与产生的电场之间的关系。
静电场中通过任意闭合曲面(称高斯面)S 的电通量等于该闭合面内全部电荷的代数与面外的电荷无关。

高级java工程师、移动支付领域项目經理;擅长产品研发、项目管理;获得信息系统项目管理师证书

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