物理学毕业论文-高斯定理

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1、教学单位物理与信息技术系学生学号编号本科毕业论文题　　目高斯定理学生姓名　专业名称　物理学指导教师　2011年5月25日目录一、论文正文1高斯定理的表述11.1数学上的高斯公式11.2静电场的高斯定理11.3磁场的高斯定理22.1.1静电场的高斯定理22.1.2磁场的高斯定理42.2高斯定理的直接证明52.3高斯定理的另一种证明63高斯定理的应用84将高斯定理推广到万有引力场中114.1静电场和万有引力场中有关量的类比114.2万有引力场中的引力场强度矢量114.3万有引力场中的高斯定理125结

2、束语12参考文献14谢辞15二、附录1宝鸡文理学院本科毕业论文任务书162宝鸡文理学院本科毕业论文中期检查报告183宝鸡文理学院本科毕业论文指导教师指导记录表194宝鸡文理学院本科毕业论文结题报告205宝鸡文理学院本科毕业论文成绩评定及答辩评议表226宝鸡文理学院本科毕业论文答辩过程记录（附页）24高斯定理摘要：高斯定理是电磁学的一条重要定理，它不仅在静电场中有重要的应用，而且也是麦克斯韦电磁场理论中的一个重要方程。本文比较详细的介绍了高斯定理，并提供了数学法、直接证明法等方法证明它，总结出应用高斯

3、定理应注意的几个问题，从中可以发现高斯定理在解决电磁学相关问题时的方便之处。最后把高斯定理推广到万有引力场中去。关键词：高斯定理；应用；万有引力场IIIGaussiantheoremAbstract:Gaussiantheoremisanimportanttheoremofelectromagnetism.Itnotonlyhasimportantapplicationinelectrostaticfield,butalsoisanimportantequationinMaxwellelectrom

4、agneticfieldtheory.ThisthesisintroducestheGaussiantheoremindetailandprovesitbyusingmanymethodssuchasthemathematicalmethodandthedirectproofmethodetc.ItalsointroducestheseveralproblemsthatweshouldpayattentiontowhenweapplyanduseGaussiantheorem.Itcanbefoun

5、dconvenientwhenweusetheGaussiantheoremtosolvetheproblemsrelatedtotheelectromagnetism.ThelastpartofthisthesisistointroducetheGaussTheoremtotheGravitationalField.Keywords:Gaussiantheorem;Application;GravitationalfieldIII目录1高斯定理的表述11.1数学上的高斯公式11.2静电场的高斯定理

6、11.3磁场的高斯定理22.1.1静电场的高斯定理22.1.2磁场的高斯定理42.2高斯定理的直接证明52.3高斯定理的另一种证明63高斯定理的应用84将高斯定理推广到万有引力场中114.1静电场和万有引力场中有关量的类比114.2万有引力场中的引力场强度矢量114.3万有引力场中的高斯定理125结束语12参考文献14谢辞15III引言高斯定理又叫散度定理，高斯定理在物理学研究方面，应用非常广泛，应用高斯定理求曲面积分、静电场、非静电场或磁场非常方便，特别是求电场强度或者磁感应强度。虽然有时候应

7、用高斯定理求解电磁学问题很方便，但是它也存在一些局限性，所以要更好的运用高斯定理解决电磁学问题，我们首先应对高斯定理有一定的了解。1高斯定理的表述1.1数学上的高斯公式设空间区域由分片光滑的双侧封闭曲面所围成，若函数在上连续，且有一阶连续函数偏导数，则1－1其中的方向为外发向。1－1式称为高斯公式[1]。1.2静电场的高斯定理一半径为的球面包围一位于球心的点电荷，在这个球面上，场强的方向处处垂直于球面，且的大小相等,都是。通过这个球面的电通量为其中是球面积分，等于。从此例中可以看出，通过球面的电通量

8、只与其中的电量有关，与高斯面的半径无关。若将球面变为任意闭合曲面，由电场线的连续性可知，通过该闭合曲面的电通量认为。若闭合曲面内是负电荷，则的方向处处与面元24取相反，可计算穿过面的电通量为。若电荷在闭合曲面之外，它的电场线就会穿入又穿出面，通过面的电通量为零[2]。如果闭合面内有若干个电荷，由场强叠加原理可知，通过面的电通量为此式表明，在真空中的静电场内，通过任意一闭合曲面的电通量，等于包围在该面内的所有电荷的代数和的分之一，这就是真空中的高斯定理。通常把闭合曲面称