❶ 電場強度的通量怎麼求
電場強度的通量的解法:從高斯定理入手,假設一個球體,中間信數切了一下,變成左右兩塊半球,選定右邊這塊半球在場強為E的均勻電場中,假設E向右則通轎族過此半球面的電場強度通量=通過半球左邊的平面的電場強度通量=S圓*E=∏*R*R*E。
高斯定理(Gauss'law)也稱為高斯通量理論(Gauss'fluxtheorem),或稱作散度定理、高斯散度定理、高斯-奧斯特羅格拉德斯基公式、奧氏定理或高-奧公式(通常情況的高滑帆首斯定理都是指該定理,也有其它同名定理)。
❷ 電通量公式
電通量計算公式:dφe=edscosθ。
性質:靜電場的高斯定理指出,通過任意閉合曲面的電通量橘升可以不為零,它表明靜電場是有源的。有旋電場的高斯定理指出,通過任意閉合曲面的電通量(指有旋電場的通量)為零,它表明有旋電場是無源的。通量(如電通量、磁通量、流量、電流等)概念及由它表述的高斯定理是描述矢量場(如電場、磁場、流速場、電流場等)性質的重要手段,它可以確定矢量場是否有源頭或尾閭(匯)。
電場強度
電場中某點電場強度的大小等於該點處的電場線數密度,即垂直於喚腔電場方向的單位面積所通過的電場線條數,按照這樣的規定,電場線既可以定性地描述場強的方向,又可以定量地表示場強的大小。
❸ 如何從麥克斯韋方程解出點電荷周圍的電場強度
1.
規律:任意電場都可由多個點電荷電場疊加而成。
電場的高斯定理:通過一個任意閉合曲面S的電場強度通量ΦE等於該面所包圍的所有電荷電量的代數和∑q除以ε0,與閉合面外的電荷無關。
證明如下:
首先證明包圍點電荷q的同心球面電場強度通量都等於q/ε0:
因為點電荷場強為輻射狀,因此場強與面元法向夾角θ=0,從而通過面元dS的電場強度通量微元dΦE=EcosθdS=Ecos0dS=EdS。電場強度通量為曲面S上的閉合曲面積分ΦE=∮∮dΦE=∮∮EdS=E∮∮dS,其中E根據庫侖定律和場強定義有E=(1/4πε0)q/r²,而∮∮dS即為球面面積4πr²,二者相乘等於q/ε0。
然後證明包圍q的任意閉合曲面S電場強度通量都等於q/ε0:
以q為圓心作一球面S",在其上作微分立體角dΩ,dΩ截S"面元dS",截S面元dS。通過dS的電場強度通量為dΦE=(Ecosθ)dS=E(cosθdS),
也就是說原來是E在dS法向上的分量Ecosθ,現在看成dS在與E垂直的面上的投影cosθdS。令dS'=cosθdS,就有通過dS'和dS"的電場強度通量都襲局散等於微分立體角dΩ內的電場強度通量。因此有dΦE=EdS'=((1/4πε0)q/r²)dS'=(1/4πε0)q(dS'/r²)=(1/4πε0)qdΩ=(1/4πε0)q(dS"/r"²)=((1/4πε0)q/r"²)dS",因此ΦE=∮拍氏∮dΦE=((1/4πε0)q/r"²)dS"=q/ε0。
同理證明不包圍q的任意閉合曲面S電場強度通量都等於0:
以q為端點作射線切S,所有切點連成曲線將S分為兩個曲面片S1和S2。在S1上取一面元dS1,則因為閉合曲面不包圍q,所以電場線有穿入必然有穿出,又因為曲面片由切點劃分,所以電場線必然從S2的對應面元dS2上穿出。根據與包圍q情況下類似的分析,可知通過dS1的電場強度通量dΦE1=EdS1'=((1/4πε0)q/r1²)dS1'=(1/4πε0)q(dS1'/r1²)=(1/4πε0)qdΩ,通過dS2的電場強度通量dΦE2=-EdS2'=-((1/4πε0)q/r2²)dS2'=-(1/4πε0)q(dS2'臘搏/r2²)=-(1/4πε0)qdΩ,二者大小相同符號相反,因此其代數和dΦE1+dΦE2=0。閉合曲面S電場強度通量由面元對組成,因此有電場強度通量等於0。
以上兩種情況下,對於復雜曲面即電場線多次穿入和穿出曲面時仍然是成立的。電場線穿過曲面次數為奇數時,曲麵包圍點電荷,其中偶數次一一對應的穿過其電場強度通量各自相互抵消,電場強度通量等於微分立體角的電場強度通量。電場線穿過曲面次數為偶數時,曲面不包圍點電荷,偶數次一一對應的穿過其電場強度通量都各自相互抵消。
然後通過 場強矢量疊加原理,得到 包圍多個點電荷qi,i=1,2,3...的任意閉合曲面S電場強度通量:電場強度通量ΦE=∮∮(E1cosθ1+E2cosθ2+...)dS=∮∮dΦE1+∮∮dΦE2+...=q1/ε0+q2/ε0+...=(1/ε0)∑q。
2.
規律:任意帶電體包括點電荷內部都可通過試探電荷,且點電荷等勢面可看做球面。
靜電場的環路定理:靜電場中場強沿任意閉合環路的線積分恆等於零。等價表述是:靜電場力做功與路徑無關。
證明如下:
首先證明點電荷電場中,場強E沿任意閉合環路L的線積分∮Edl=0:
取環路上兩點P、Q。一試探電荷q0從P移動到Q。在一點上試探電荷位移dl電場力F做的元功為dA=(Fcosθ)dl=F(cosθdl)。其中θ為試探電荷在路徑上所受電場力F方向與路徑切向dl的夾角,這也就是說原來是F在dl方向上的分量Fcosθ,現在看成是dl在F方向上的分量cosθdl。令dr=cosθdl,就有每一段dr都對應點電荷輻射線上的一段線段,這些線段組成了一條完整的輻射線,從P所在的等勢面上一點P'到Q所在的等勢面上一點Q',且同一等勢面上場強相等,點電荷所受電場力也相等。因此總功A(P->Q)=A(P'->Q')=∫Fdr=∫q0Edr=∫((1/4πε0)q0q/r²)dr=(1/4πε0)q0q∫(1/r²)dr=(1/4πε0)q0q(1/rP'-1/rQ')。這說明總功A(P->Q)只與P點和Q點與點電荷的距離rP'和rQ'有關,與路徑無關。從P到Q和從Q到P電場力做功大小相等方向相反,因此電場力沿任意閉合環路做功為零,與路徑無關。根據場強定義E=F/q0,同理依上述方法可得場強沿任意閉合環路的線積分為零。
然後證明多個點電荷電場中,場強E沿任意閉合環路L的線積分∮Edl=0:
根據 場強矢量疊加原理,得到 多個點電荷qi,i=1,2,3...的電場中,試探電荷從P到Q電場力做的功A(P->Q)=q0∫(E1cosθ1+E2cosθ2+...)dl=q0∫E1cosθ1dl+q0∫E2cosθ2dl+...=∫F1cosθ1dl+∫F2cosθ2dl+...,上式右方每一項都可由前述方法得到與路徑無關,因此總電場力做的功也與路徑無關,同理根據場強定義E=F/q0,依上述方法可得多個點電荷電場中,場強沿任意閉合環路的線積分為零。
❹ 高斯定理求場強公式
4π*r平方 是 球面(高斯面)的面積.因為在高斯面上,電場強度E大滲者小相同,方向都侍如垂直於高老喊啟斯面,所以,∫Eds=E∫ds=E*4π*r 平方
❺ 求電場強度通量
E=kq/毀滲r^2
S=πr^2
所纖攔脊以通過這立方體衡孫每個面的電場強度通量為:1/6ES=1/6kq/r^2*πr^2=1/6πkq
❻ 電場強度如何計算
電沖襲閉場強度是用試驗電荷受到的散裂電場力大小來來度量的。
計算方法:E=F/q。
如果是點電荷:E=KQ/r^2。
如果是勻強電場:E=U/d。
其中,禪寬K為常數,q為電荷量,r表示距離。
❼ ds怎麼求
ds=√(d²x+d²y)。
曲線的弧長也稱曲線的長度,是曲線的特徵之一。不是所有的曲線都能定義長度,能夠定義長度的曲線稱為可求長曲線。
最早研究的曲線弧長是圓弧的長度,所以狹義上,特指圓弧的長度。
相關信息:
扇形的弧長,事實上就是圓的其中一段邊長,扇形的角度是360度的幾分之一,那麼扇形的弧長就是這個圓的周長的幾分之一,所以我們可以得出:
扇形的弧長=2πr×角度/360
其中,2πr是圓的周長,角度為該扇形的角度值。