משפט גאוס ואת עקרון הסופרפוזיציה

משפט גאוס הוא אחד החוקים הבסיסיים של האלקטרודינמיקה, נכלל מבני במערכת של משוואות הוא עדיין אחד המדען הגדול - מקסוול. זה מבטא את היחס בין מתח תזרימי בשני שדות אלקטרוסטטי אלקטרודינמיים הארכה פני השטח של הסוג הסגור. שם קארל גאוס נשמע בעולם המדעי לא פחות בקול רם יותר, למשל, ארכימדס, ניוטון לומונוסוב. בפיסיקה, אסטרונומיה ומתמטיקה ניתן למצוא לא יותר מדי תחומים, ההתפתחות המהווה את הדרך הישירה ביותר לא עזרה המדען הגרמני המבריק.

משפט גאוס מילא תפקיד מפתח הלימוד וההבנה של טיבו של אלקטרומגנטיות. באופן כללי זה הפך להיות סוג של הכללה ובמידה מסוימת בפרשנות של מפורסם חוק קולון. זהו המקרה, הוא לא כל כך נדיר במדע שאותה תופעה ניתן לתאר וגיבשה בדרכים שונות. אבל משפט גאוס לא רק זכה למשמעות מעשית ויישום מעשי, זה עזר להסתכל על החוקים הידועים של טבע מבט שונה במקצת.

במובנים מסוימים זה תרם פריצת דרך גרנד במדע, נחת היסוד של ידע מודרני בתחום האלקטרומגנטיות. אז מה הוא משפט גאוס ומה הוא היישום המעשי שלה? אם אתה לוקח כמה מטעני נקודות סטטי, אז חלק אותם חלקיקים יימשכו או דחוי עם כוח שווה הסכום אלגברי של הערכים של כל מרכיבי המערכת. לכן בתחום המתח הכולל בשילוב נוצר כתוצאה של אינטראקציה כזו הוא הסכום של הרכיבים הבודדים שלה. הקשר הזה הפך ידוע בתור עיקרון הסופרפוזיציה, המאפשר לתאר כל מערכת נוצרה במדויק על ידי ההאשמות המגוונות, ללא קשר למספר הכולל.

עם זאת, כאשר חלקיקים כאלה הם רבים כל כך, המדענים ראשונים בחישובים היו כמה קשיים שלא ניתן לפתור באמצעות חוק קולון. זה סייע להתגבר משפט גאוס שלהם עבור השדה המגנטי, אשר, עם זאת, הוא תקף לכל מערכות חיובי חשמל עם מתח יורד פרופורציונאלי r ^-2. מהותו היא כי מספר שרירותי של חיובים, מוקף משטח סגור, יהיה שטף כולל של עוצמת השווה לערך הכולל של הפוטנציאל החשמלי של כל נקודה של המטוס. במקביל העקרונות של אינטראקציה בין האלמנטים לא נלקחו בחשבון, אשר מאוד מפשט את החישובים. לפיכך, משפט זה מאפשר לנו לחשב את השדה אפילו עם מספר אינסופי של נשאים של מטען חשמלי.

עם זאת, במציאות זה אינו ריאלי רק במקרים מסוימים, ההסדר הסימטרי שלהם, כאשר יש משטח נוח שדרכו הכח מחושב בקלות את עוצמת הזרימה. לדוגמא, תשלום מבחן נפטר בתוך הגוף המוליך של צורה כדורית, לא יחווה את פעולת כוח הקלושה, שכן אינדיקטור שדה בו הוא אפס. יכולת extrude חוטים ממגוון שדה חשמלי אך ורק בשל נוכחותם של נושאי מטען אלה. בשנת מתכות, האלקטרונים לבצע פונקציה זו. תכונות כאלה נמצאים כיום בשימוש נרחב באמנות כדי ליצור אזורים מרחביים שונים בהם אין שדה חשמלי. תופעות אלה גם הסבירו משפט גאוס עבור דיאלקטריים שהשפעתו על המערכת של חלקיקים יסודיים מצטמצמת הקיטוב של החיובים שלהם.

כדי ליצור אפקטים כאלה, זה מספיק כדי להקיף אזור מסוים של המתח של רשת מיגון מתכת. אז להגן מפני ההשפעות של שדות חשמליים הם מכשירים מדויקים רגישים ואנשים.