Suprafața gaussiană

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Un cilindru gaussian este de obicei folosit pentru a calcula câmpul electric al unui „ideal”, adică un fir infinit de lung

O suprafață gaussiană este o suprafață închisă în spațiu tridimensional, traversată de un flux de câmp electric sau câmp magnetic . Acest concept este utilizat împreună cu legea lui Gauss (o consecință a teoremei divergenței ).

Este pur și simplu o suprafață, sau mai bine zis un set de suprafețe, normale câmpului electric din fiecare punct. Ca atare, vor avea aceeași simetrie ca și câmpul. Sfera sau cilindrul infinit sunt două exemple comune ale unei suprafețe gaussiene, care se referă respectiv la câmpul produs de o sarcină punctuală și cel generat de un fir conductor de lungime infinită. Conceptul complementar este cel al unei linii de curgere .

Exemple de suprafețe Gauss valide (stânga) și invalide (dreapta). Suprafețele valide sunt suprafețele unei sfere, a unui tor și a unui cub. Sunt suprafețe închise care închid un volum. Suprafețele nevalide sunt suprafețele unui disc, a unui pătrat și a unei emisfere, deoarece NU înglobează un volum și au margini (în roșu).

Exemple de suprafețe gaussiene

Suprafata sferica

Suprafețele sferice pot fi utilizate pentru a calcula câmpul electric sau fluxul de: [1]

  • o taxă punctuală
  • o coajă sferică încărcată uniform
  • orice distribuție sferică a sarcinii

Se alege o sferă gaussiană care este concentrică cu distribuția sarcinii.

Suprafață cilindrică

Suprafețele cilindrice pot fi utilizate pentru a calcula câmpul electric sau fluxul de: [1]

  • o linie infinit de lungă, încărcată uniform
  • un plan infinit încărcat uniform
  • un cilindru infinit de lung, încărcat uniform

Se alege un cilindru gaussian care este coaxial cu linia sau cilindrul.

Notă

  1. ^ a b ( EN ) PA Tipler și G. Mosca, Fizică pentru oamenii de știință și ingineri - cu fizică modernă , ediția a VI-a, Freeman, ISBN 0-7167-8964-7 .

Bibliografie

  • (EN) Purcell, Edward M., Electricitate și magnetism, McGraw-Hill, 1985, ISBN 0-07-004908-4 .

Elemente conexe