Поток вектора напряженности электростатического поля. Теорема Остроградского - Гаусса для электростатического поля в вакууме.
Решение
Поток вектора напряженности электростатического поля - число линий вектора , пронизывающих некоторую поверхность S, называется потоком вектора напряженности . Для вычисления потока вектора необходимо разбить площадь S на элементарные площадки dS, в пределах которых поле будет однородным и вычислить интеграл:
Если напряжённость электрического поля постоянна, а поверхность плоская, то поток вектора напряжённости через поверхность площадью вычисляется по формуле:
Где - угол между вектором напряжённости и нормалью к поверхности S.
Единица потока вектора напряжённости в системе СИ, вольт умноженный на метр, .
1) Теорема Остроградского - Гаусса: поток электрической индукции в вакууме через любую замкнутую поверхность равен алгебраической сумме всех зарядов, находящихся внутри поверхности:
Учитывая, что для вакуума , а , получаем:
Где - электрическая постоянная.
2) Теорема Гаусса для электростатического поля в присутствии диэлектриков.
Учитывая, что для вакуума , а , получаем: