❶ 电场强度的通量怎么求
电场强度的通量的解法:从高斯定理入手,假设一个球体,中间信数切了一下,变成左右两块半球,选定右边这块半球在场强为E的均匀电场中,假设E向右则通轿族过此半球面的电场强度通量=通过半球左边的平面的电场强度通量=S圆*E=∏*R*R*E。
高斯定理(Gauss'law)也称为高斯通量理论(Gauss'fluxtheorem),或称作散度定理、高斯散度定理、高斯-奥斯特罗格拉德斯基公式、奥氏定理或高-奥公式(通常情况的高滑帆首斯定理都是指该定理,也有其它同名定理)。
❷ 电通量公式
电通量计算公式:dφe=edscosθ。
性质:静电场的高斯定理指出,通过任意闭合曲面的电通量橘升可以不为零,它表明静电场是有源的。有旋电场的高斯定理指出,通过任意闭合曲面的电通量(指有旋电场的通量)为零,它表明有旋电场是无源的。通量(如电通量、磁通量、流量、电流等)概念及由它表述的高斯定理是描述矢量场(如电场、磁场、流速场、电流场等)性质的重要手段,它可以确定矢量场是否有源头或尾闾(汇)。
电场强度
电场中某点电场强度的大小等于该点处的电场线数密度,即垂直于唤腔电场方向的单位面积所通过的电场线条数,按照这样的规定,电场线既可以定性地描述场强的方向,又可以定量地表示场强的大小。
❸ 如何从麦克斯韦方程解出点电荷周围的电场强度
1.
规律:任意电场都可由多个点电荷电场叠加而成。
电场的高斯定理:通过一个任意闭合曲面S的电场强度通量ΦE等于该面所包围的所有电荷电量的代数和∑q除以ε0,与闭合面外的电荷无关。
证明如下:
首先证明包围点电荷q的同心球面电场强度通量都等于q/ε0:
因为点电荷场强为辐射状,因此场强与面元法向夹角θ=0,从而通过面元dS的电场强度通量微元dΦE=EcosθdS=Ecos0dS=EdS。电场强度通量为曲面S上的闭合曲面积分ΦE=∮∮dΦE=∮∮EdS=E∮∮dS,其中E根据库仑定律和场强定义有E=(1/4πε0)q/r²,而∮∮dS即为球面面积4πr²,二者相乘等于q/ε0。
然后证明包围q的任意闭合曲面S电场强度通量都等于q/ε0:
以q为圆心作一球面S",在其上作微分立体角dΩ,dΩ截S"面元dS",截S面元dS。通过dS的电场强度通量为dΦE=(Ecosθ)dS=E(cosθdS),
也就是说原来是E在dS法向上的分量Ecosθ,现在看成dS在与E垂直的面上的投影cosθdS。令dS'=cosθdS,就有通过dS'和dS"的电场强度通量都袭局散等于微分立体角dΩ内的电场强度通量。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。
同理证明不包围q的任意闭合曲面S电场强度通量都等于0:
以q为端点作射线切S,所有切点连成曲线将S分为两个曲面片S1和S2。在S1上取一面元dS1,则因为闭合曲面不包围q,所以电场线有穿入必然有穿出,又因为曲面片由切点划分,所以电场线必然从S2的对应面元dS2上穿出。根据与包围q情况下类似的分析,可知通过dS1的电场强度通量dΦE1=EdS1'=((1/4πε0)q/r1²)dS1'=(1/4πε0)q(dS1'/r1²)=(1/4πε0)qdΩ,通过dS2的电场强度通量dΦE2=-EdS2'=-((1/4πε0)q/r2²)dS2'=-(1/4πε0)q(dS2'腊搏/r2²)=-(1/4πε0)qdΩ,二者大小相同符号相反,因此其代数和dΦE1+dΦE2=0。闭合曲面S电场强度通量由面元对组成,因此有电场强度通量等于0。
以上两种情况下,对于复杂曲面即电场线多次穿入和穿出曲面时仍然是成立的。电场线穿过曲面次数为奇数时,曲面包围点电荷,其中偶数次一一对应的穿过其电场强度通量各自相互抵消,电场强度通量等于微分立体角的电场强度通量。电场线穿过曲面次数为偶数时,曲面不包围点电荷,偶数次一一对应的穿过其电场强度通量都各自相互抵消。
然后通过 场强矢量叠加原理,得到 包围多个点电荷qi,i=1,2,3...的任意闭合曲面S电场强度通量:电场强度通量ΦE=∮∮(E1cosθ1+E2cosθ2+...)dS=∮∮dΦE1+∮∮dΦE2+...=q1/ε0+q2/ε0+...=(1/ε0)∑q。
2.
规律:任意带电体包括点电荷内部都可通过试探电荷,且点电荷等势面可看做球面。
静电场的环路定理:静电场中场强沿任意闭合环路的线积分恒等于零。等价表述是:静电场力做功与路径无关。
证明如下:
首先证明点电荷电场中,场强E沿任意闭合环路L的线积分∮Edl=0:
取环路上两点P、Q。一试探电荷q0从P移动到Q。在一点上试探电荷位移dl电场力F做的元功为dA=(Fcosθ)dl=F(cosθdl)。其中θ为试探电荷在路径上所受电场力F方向与路径切向dl的夹角,这也就是说原来是F在dl方向上的分量Fcosθ,现在看成是dl在F方向上的分量cosθdl。令dr=cosθdl,就有每一段dr都对应点电荷辐射线上的一段线段,这些线段组成了一条完整的辐射线,从P所在的等势面上一点P'到Q所在的等势面上一点Q',且同一等势面上场强相等,点电荷所受电场力也相等。因此总功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')。这说明总功A(P->Q)只与P点和Q点与点电荷的距离rP'和rQ'有关,与路径无关。从P到Q和从Q到P电场力做功大小相等方向相反,因此电场力沿任意闭合环路做功为零,与路径无关。根据场强定义E=F/q0,同理依上述方法可得场强沿任意闭合环路的线积分为零。
然后证明多个点电荷电场中,场强E沿任意闭合环路L的线积分∮Edl=0:
根据 场强矢量叠加原理,得到 多个点电荷qi,i=1,2,3...的电场中,试探电荷从P到Q电场力做的功A(P->Q)=q0∫(E1cosθ1+E2cosθ2+...)dl=q0∫E1cosθ1dl+q0∫E2cosθ2dl+...=∫F1cosθ1dl+∫F2cosθ2dl+...,上式右方每一项都可由前述方法得到与路径无关,因此总电场力做的功也与路径无关,同理根据场强定义E=F/q0,依上述方法可得多个点电荷电场中,场强沿任意闭合环路的线积分为零。
❹ 高斯定理求场强公式
4π*r平方 是 球面(高斯面)的面积.因为在高斯面上,电场强度E大渗者小相同,方向都侍如垂直于高老喊启斯面,所以,∫Eds=E∫ds=E*4π*r 平方
❺ 求电场强度通量
E=kq/毁渗r^2
S=πr^2
所纤拦脊以通过这立方体衡孙每个面的电场强度通量为:1/6ES=1/6kq/r^2*πr^2=1/6πkq
❻ 电场强度如何计算
电冲袭闭场强度是用试验电荷受到的散裂电场力大小来来度量的。
计算方法:E=F/q。
如果是点电荷:E=KQ/r^2。
如果是匀强电场:E=U/d。
其中,禅宽K为常数,q为电荷量,r表示距离。
❼ ds怎么求
ds=√(d²x+d²y)。
曲线的弧长也称曲线的长度,是曲线的特征之一。不是所有的曲线都能定义长度,能够定义长度的曲线称为可求长曲线。
最早研究的曲线弧长是圆弧的长度,所以狭义上,特指圆弧的长度。
相关信息:
扇形的弧长,事实上就是圆的其中一段边长,扇形的角度是360度的几分之一,那么扇形的弧长就是这个圆的周长的几分之一,所以我们可以得出:
扇形的弧长=2πr×角度/360
其中,2πr是圆的周长,角度为该扇形的角度值。