
真空中的高斯定理的数学表达式为 ;其物理意义是__。
真空中的高斯定理的数学表达式:
其中:
为电场强度
为闭合曲面 上的面积元矢量(方向为外法向)
为闭合曲面内的净电荷
为真空介电常数
物理意义:
高斯定理表明,通过任意闭合曲面的电通量,等于该闭合曲面内所包围的净电荷除以 。
更本质的物理含义是:
电场是有源场——静电场由电荷激发,电荷是静电场的“源”;
电场线从正电荷发出,终止于负电荷;
闭合曲面的电通量只取决于面内总电荷,与面外电荷无关,也与面内电荷的分布(只要总电量不变)无关。
该定理是麦克斯韦方程组中描述静电场的核心方程之一,反映了电荷与电场在真空中的基本关系。