Теорема Гаусса: различия между версиями

[непроверенная версия][отпатрулированная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
стилевые правки
Строка 74:
content =
<!------------------------------------------------------------------------------------->
Важно заметить, что ''Q'' в правой части этого уравнения обозначено не то же самое, что в фундаментальной формулировке <math>\Phi_\mathbf{E}\equiv\oint\limits_S\mathbf{E}\,\mathrm{d}\mathbf{S}=4\pi Q,</math> приведенной выше<ref>Здесь для краткости приводим снова только в [[СГС]].</ref>, в начале статьи. Последняя часто называется "формулировкой для вакуума", однако это название чисто условное, она равно применимо и к случаю диэлектрической среды, только под ''Q'' здесь необходимо понимать сумму свободного заряда, находящегося внутри поверхности и поляризационного (индуцированного, связанного) заряда диэлектрика, то есть в уравнении для '''E''' надо было бы писать в правой части другую букву:
: <math>Q_\Sigma=Q+Q_b,</math>
где
Строка 152:
Теорема Гаусса верна для поля скоростей несжимаемой жидкости. Этот факт позволяет использовать течение несжимаемой жидкости в качестве аналогии (формальной модели), позволяющей прояснить её смысл и наглядно представить её математическое содержание.<ref>Исторически эта аналогия имела существенное значение для Максвелла и интенсивно применялась в ходе последующего развития электродинамики.</ref>
 
Полезно здесь заметить, что дажеДаже сама терминология векторного анализа, используемая в электродинамике (и в частности при формулировке теоремы Гаусса) сформировалась почти целиком под влиянием этой аналогии. Достаточно указать на такие термины, как ''источник'' поля (применительно к заряду) или ''поток'' через поверхность, которые полностью и точно соответствуют в рассматриваемой аналогии понятиям:
* источник жидкости (в смысле места, где жидкость возникает и количественной меры её возникновения — объём, возникающий в единицу времени),
* поток (в смысле количества жидкости, проходящей через поверхность в единицу времени).
Строка 383:
Описанный способ применим и для решения некоторых других задач.
 
Прежде всего следует отметить, что так же, как для сферической симметрии задачи можно рассчитать не только поле точечного заряда, но и других источников такой симметрии, так это верно и для источников цилиндрической симметрии (можно легко рассчитать поле не только бесконечной нити, но и бесконечного цилиндра — как вовне, так и внутри него, трубы итд), а также для источников двумерной трансляционной симметрии (можно рассчитать не только поле тонкой плоскости, но и, например, поле толстого плоского слоя).
 
Далее, подобные задачи можно решать не только для размерности пространства, равной трём, но и для большей или меньшей (в принципе, любой) размерности пространства. Это может быть важным в теоретическом плане. Например, очевидным результатом такого подхода является утверждение, что в закон Кулона в ''n''-мерном неискривленном пространстве ''r'' входит в степени -(n-1), а локально (при небольших ''r'') это верно и для искривлённых пространств.