高斯定理的数学表达式
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高斯定理的数学表达式为:∮E·dA = Q/ε0。
该公式表达的是在闭合曲面S上的电场E的通量,与该闭合曲面内的总电荷量Q与真空介电常数ε0的比值相等。
换句话说,电场的总通量等于在闭合曲面S内的总电荷量与真空介电常数之比。
这个定理表明,电场通量的大小与所选取的闭合曲面无关,只与该曲面内的电荷量有关。
因为电场线从正电荷流出,流入负电荷,因此正电荷和负电荷的电场线互相抵消,而只有闭合曲面内的电荷对电场通量产生贡献。
高斯定理在静电场情况下类比于应用在磁场学的安培定律,而二者都被集中在麦克斯韦方程组中。
因为数学上的相似性,高斯定律也可以应用于其它由平方反比律决定的物理量,例如引力或者辐照度。