O teorema de Gauss e o princípio da superposição

O Teorema de Gauss é uma das leis fundamentais rfm, estruturalmente, a entrada em um sistema de equações de outro grande cientista – Maxwell. Ela expressa a relação entre os fluxos de tensão como eletrostáticas e электродинамических campos, passam através da superfície fechada do tipo. O nome de Karl Gauss soa no mundo científico não é menos alto do que, por exemplo, Arquimedes, Newton ou País. Em física, astronomia e matemática, é possível encontrar não muitas áreas, o desenvolvimento que a maneira mais direta de não ajudá este brilhante cientista alemão.

O Teorema de Gauss desempenhou um papel fundamental no estudo e a compreensão da natureza do eletromagnetismo. Em geral, ela se tornou uma espécie de generalização e, em certa medida, a interpretação da famosa lei de Coulomb. É o caso, não é tão raro na ciência, quando os mesmos fenômenos se pode descrever e formular de maneira diferente. Mas o teorema de Gauss não só adquiriu importância e aplicação prática, ela ajudou a dar uma olhada no conhecidas as leis da natureza em várias outro perspectiva.

De alguma forma, ela contribuiu para a grandiosa revolução na ciência, estabelecendo o fundamento de conhecimentos na área do eletromagnetismo. Qual é então o teorema de Gauss e qual sua aplicação prática? Se levar um par de estáticos, mapas de cargas, o поднесенная a eles a partícula irá atrair para si ou empurrar com uma força que é igual a soma algébrica de todos os valores de elementos de um sistema. Quando a tensão do que o total combinado de campo, formado como resultado dessa interação, será a soma de seus componentes individuais. Essa relação era grande fama como um princípio de superposição, o que permite descrever com precisão de qualquer sistema, criado разновекторными de cargas, independentemente do seu número total.

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No Entanto, quando tais partículas muito, os cientistas inicialmente, quando os cálculos foram surgindo algumas dificuldades, que não era possível permitir que a aplicação da lei de Coulomb. A superá-los ajudou o teorema de Gauss para o campo magnético, que, no entanto, é válido para quaisquer forças de segurança de sistemas de cargas, com убывающую tensão, proporcional r ⁻². Sua essência se resume ao fato de que um número arbitrário de cargas, cercado de circuito fechado de superfície, vai ter um fluxo completo de tensão, igual ao total de maior potencial elétrico em cada ponto deste plano. Os princípios da interação entre os elementos de cálculo não são aceitos, o que facilita muito os cálculos. Portanto, este teorema permite calcular o campo, mesmo com um número infinito de portadores de carga elétrica.

Na Verdade, na realidade, é viável apenas em alguns casos, o seu simétrico dos, quando uma superfície confortável, através do qual facilmente calculada a potência e a tensão de inundação. Por exemplo, a carga de ensaio, hospedado dentro de um corpo шарообразной forma, não sentir nem um pingo de forte impacto, como o índice de intensidade de campo lá é igual a zero. A capacidade de condutores de expulsar a partir de diferentes eletricamente campo é explicado exclusivamente pela presença de um deles portadores de carga. Nos metais a função é desempenhada elétrons. Tais recursos de hoje são amplamente utilizados na engenharia para a criação de diferentes espaciais áreas em que não agem de campo elétrico. Esses fenômenos explica perfeitamente o teorema de Gauss para dielétrica, cujo impacto sobre o sistema de partículas é reduzida a polarização de suas cargas.

Para criar tais efeitos, o suficiente para cercar uma determinada área de tensão de metal compartilhada de rede. Assim, protegem contra a exposição a campos elétricos sensíveis de alta precisão, instrumentos e pessoas.