A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
A Gauss-törvény lényegében az elektrosztatika törvényeinek integrális alakú megfogalmazása, mely az E(x) elektromos térerősség és az elektromos töltéssűrűség között teremt kapcsolatot.
Tekintsünk egy zárt felület belsejében lévő q ponttöltést! Legyen r a töltés és a felület egyik pontjának távolsága, n a felületnek ebből a pontból kifelé mutató normálisa, dF pedig a tetszőlegesen kicsi felületelem. A q töltés által az adott pontban keltett E elektromos térerősség a felület normálisával Θ szöget zár be. Ekkor fennáll, hogy
Az E térerősség vektor a felületelemet a q ponttöltéssel összekötő egyenes irányába mutat, ezért
ahol dΩ a felületelem által átfogott térszögtartomány a töltés pontjából nézve. Ezt visszahelyettesítve az első képletbe, azt kapjuk, hogy
Ha E normális komponensét integráljuk a teljes felületre (és bevezetjük a felületvektort), akkor az egyetlen ponttöltésre vonatkozó Gauss-törvényt (a Maxwell-egyenletek egyikét) kapjuk:
- , ha q az S tartományon belül van. (Ha q az S tartományon kívülre esik, a bezárt töltés zérus (q=0), azaz .)
Több töltésből álló diszkrét töltésrendszerre
Az egyenletben szereplő i index az F felületen belül található töltéseken fut végig.
Folytonos ρ(x) töltéssűrűség esetén a Gauss-törvény
alakú lesz. Itt V az F felület által határolt zárt tartomány térfogata, azaz F a határfelülete V-nek.
A fenti integrális alakban felírt Gauss-tételt a Gauss-Osztrogradszkij-tétel segítségével differenciális alakban is felírhatjuk:
Differenciális alakban az elektrosztatikai feladatok közvetlenül megoldhatók.
Források
- Klasszikus elektrodinamika (Typotex, Budapest, 2004)
- Matematikai zsebkönyv (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1974)
A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.
Örvényáram
Ampère-törvény
Anomális mágneses momentum
Bifiláris tekercs
Biot–Savart-törvény
Coulomb-ütközés
Doppler-effektus
Elektrodinamika
Elektromágneses indukció
Elektromágneses mező
Elektromos áram
Elektromos áramerősség
Elektromos eltolás
Elektromos mező
Elektromos munka
Elektromos potenciál
Elektromos térerősség
A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.