Page 11 - 6376
P. 11
Про загальні властивості поля . Поле володіє двома важливими властивостями,
знання яких допомогло глибше проникнути в суть самого поняття поля і сформулювати його
закони, а також відкрило можливість розв’язати ряд задач досить просто і вишукано. Ці
властивості – так звані теорема Гауса і теорема про циркуляцію вектора – пов’язані з двома
важливими математичними характеристиками усіх векторних полів: потоком і циркуляцією.
Користуючись тільки цими двома поняттями, можна описати усі закони не тільки
електростатики, але й магнетизму.
20.5. Потік вектора напруженості електростатичного поля. Використаємо
геометричну картину опису електричного поля (за допомогою ліній вектора ). Для
спрощення, будемо вважати, що густина ліній рівна модулю вектора . Тоді число ліній,
які пронизують елементарну площадку , нормаль якої складає кут з вектором ,
визначається згідно рис. 7 як ∙ ∙ cos . Ця величина і є потік Ф вектора через
площадку . В більш компактній формі
Ф = = ,
де – проекція вектора на нормаль до площадки ; – вектор, модуль якого
дорівнює , а напрям співпадає з нормаллю до площадки. Відмітимо, що вибір напряму
вектора (а отже, і ) умовний, його можна було б направити і в протилежну сторону.
Рисунок 7 – Потік вектора через поверхню .
Якщо є деяка довільна поверхня , то потік вектора через неї