Тема урока:
ТЕОРЕМА ГАУССА И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ РАСЧЕТА
НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ.
Потоком вектора напряженности через поверхность называется величина равная произведению модуля вектора напряженности на площадь расположенную перпендикулярно к силовым линиям.
а) б)



Полный поток через поверхность равен сумме элементарных потоков через все ее участки:
Ф=

Пусть электрическое поле создано точечным зарядом:
Ф=E
=
(1)
Ф=
(2) – в вакууме
Ф=
(3) – в среде
Ф=
(4) – Теорема Гаусса
ТЕОРЕМА ГАУССА
Поток вектора напряженности через произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме зарядов, расположенный внутри этой поверхности деленной на электрическую постоянную.
Напряженность поля заряженной плоскости
(1)
![]()
(2)
Бесконечная плоскость, заряженная с поверхностной плотностью заряда
: для расчета напряженности электрического поля, созданного бесконечной плоскостью, выделим в пространстве цилиндр, ось которого перпендикулярна заряженной плоскости, а основания – параллельны ей и одно из оснований проходит через интересующую нас точку поля. Согласно теореме Гаусса поток вектора напряженности электрического поля сквозь замкнутую поверхность равен:
Ф=
, с другой стороны он же: Ф=E![]()
Приравняем правые части уравнений:
= E![]()
Выразим
=
- через поверхностную плотность заряда и найдем напряженность электрического поля:
![]()

Найдем напряженность электрического поля между разноименно заряженными пластинами с одинаковой поверхностной плотностью:

![]()
(1)
(2)
(3)
Найдем поле вне пластин:
![]()
;
;
(4)
Напряженность поля заряженной сферы
(1)
Ф=
(2) т. Гаусса
Ф=ES (3)
для r < R
;
, т. к.
(внутри сферы нет зарядов)
Для r = R
(
;
;
)![]()
Для r > R

Напряженность поля, созданного шаром, заряженным равномерно по всему объему
Объемная плотность заряда,
распределенного по шару:
(1)
![]()
(2)
Для r < R
(
; Ф=
)
![]()

Для r = R

Для r > R



