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1、....第卷第期佳,,斯丹学院,,Vol13Nol本夕抵.ar年月JOUfnal01JlamUSIInstltUte011eCnnologyM1995电场高斯定理的普适性,刘锡瑞(佳木挤师范专科举校),,提要在普通物理的电磁学中高斯定理适用于静电场在麦克斯韦方程组中也没有涉及高.,.:斯定理的应用范围本文证明高斯定理不但适用于静电场在非静电场中也是成立的可以说高斯定理是电磁场中普遮适用的场方程.,,,关健词高斯定理静电场扑静电场普适性在普通物理的电磁学中,人们由.,库仑定律导出了高斯定理库仑定律只适用于静电场高斯定理是否也只适?
2、.用静电场对于这个问题普通物理的任何一本书中都没有明确说明虽然在麦克斯韦,,方程组中高斯定理再次出现但是也没有涉及高斯定理的应用范围书中对高斯定理的应用也都限,:“”;“于静电场特别应该指出的是有的书中说库仑定律与高斯定理是等价的高斯定理是静电场的.,.”:基本定理凡此种种很容易让人认为高斯定理京适用于静电场本文将证明在非静电场中高斯定理也有同样的形式,它是广泛适用的场方程.q:静止的点电荷在空间激发的电场一.宕,念:作一个包围此电荷的闭合曲面那么通过此闭合曲面的电通t为·。一`d`卦(,);.=托招L于`刀4介凡尸=i凡,如果
3、闭合曲面包围的是点电荷系那么电通t为·截一,`必一()一.青习·叮`是闭合曲面内的电荷上式就是高斯.,定理的表示式通过任意闭合曲面的电通t叭等于该曲面所包围的所有电荷:0收鹅日期1,94一04一03佳木斯工学院学报1年5电量的代数和。除。,.艺以与闭合面外的电荷无关以上是静电场的库仑定律和高斯定理.如果点电荷是运动的,库仑定律与高斯定理将如何呢?,,为了讨论方便设在:系中点电荷q以速度毛沿二轴正向运动考察q处于原点,~o时刻的情形,此:时电场为-一,一业,一芍￡。z二;二z4扩(yx+y+)了y=份1一。2`c/为相对论因子计算
4、若要用到洛仑兹变换和电荷不变原理.电场强度若的计算过程从略.上式表明运动电荷的电场已不再是库仑场.:系在中的磁感应强度若一些.处毕二兀。4r在讨论电场中的高斯定理时,磁场的形式并不重要,因为通过闭合曲面的磁通量恒为零,所以在此间题中我们可以不必考虑磁场的存在.在:运动电荷产生的非静电场中电通量为、一梦`·`一口,.。、六芬万开歹万丁万代·.d一二、。皿一武皿甲·奋式丫·“眯廿不{’,,.y:设与q固连的惯性系为s这里(厂扩十+扩)合是’s系中场源电荷q到场点的距离很显然2x2y,;(丫++扩)普=·二产(,2尸+y“十二“)一甲
5、普一arJ一产x一妙刁一七a三产一+之卢+.a7x日__y二界丁一犷二-=十二,)叭,x)y(场2+犷+扩)亏四y(z护+犷+晋.`a.十穿’“乙(yy,二”)哥比护++声尸3尸—:第期刘锡瑞电1场高斯定理的普适性,,.,二::二这里万丫二;交”父二~是静止系了相对=于以速度毛沿轴运动一.·于是,叭守今yd。哉皿尸“dy,d二一过六皿升=,d、盯守上任TOE四升一众卦兴李一d“一念梦青上面证明了在运动着的点电荷产生的非静电场中,高斯定理仍然适用.,:如场源电荷是运动着的点电荷系我们考虑到电荷不变原理和场强迭加原理有叭头伞·`一青
6、孙,.:到此我们证明了在非静电场中高斯定理的形式不变我们可以说高斯定理是电磁场中普退适用的场方程.参考文献...:.赵既华陈照谋电班学北京人民教育出版社1980..,:.197怪守津江之水普通物理学北京人民软育出版社9辛文体狭义相对论导引.哈尔该:东北林业大学出版社,1986’THEGENERALITYOFGAUSS5THEORYINELECTRICALFIELDuLiXi侧i(JI二T.比加甘勺C目.)勺二,ABSTRACTIntheeorn刃nonphysieaeleetomgnetismGauss,sTheoryaPPli
7、estoeleetriety,,,fieldInMaxuell,Sequationsitsappliedsphereisn,terferredThisartieleProvesthatGauss,S.eorynotoapPliestoeeetretyeutasoneeetretyeeeansay:”aussThulyliifildblonliiifld50wG,seor5erasuteeeuaronseetroetee.”Thy1genllyiablifldqiinelgnifildam,,,KEYw0RDSgauss,stho
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