高斯乘积定理是什么啊?怎么证明?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/29 18:37:23
谢谢各位的热心,我所提出的问题是"高斯乘积定理(则)",其主要内容好象是说:两个高斯函数相乘,可以得到第三个高斯函数.我说的这个高斯函数是指的用"高斯函数"来做基函数的计算中用到的高斯函数.还请个位先生能给予指导.

由于磁力线总是闭合曲线,因此任何一条进入一个闭合曲面的磁力线必定会从曲面内部出来,否则这条磁力线就不会闭合起来了。如果对于一个闭合曲面,定义向外为正法线的指向,则进入曲面的磁通量为负,出来的磁通量为正,那么就可以得到通过一个闭合曲面的总磁通量为0。这个规律类似于电场中的高斯定理,因此也称为高斯定理

、高斯定理的推导
高斯(K. F. Gauss, 1777-1855)是德国物理学家和数学家,他在实验物理和理论物理以及数学方面都作出了很多贡献,他导出的高斯定理是电磁学的一条重要规律,是静电场有源性的完美的数学表达。

高斯定理是用E通量表示的电场和场源电荷关系的定理,它给出了通过任意闭合曲面的E通量与闭合曲面内部所包围的电荷的关系。为了使大家熟练掌握高斯定理及其相关知识,下面给出高斯定理的全部推导过程。

我们先讨论在一个点电荷的电场中,各种可能的闭合曲面的E通量。如下图所示,在点电荷q所激发的电场中有一个球面S,它以q为中心,r为半径。我们知道,点电荷在球面上任意点处的电场强度方向都是沿着矢径r的方向,因而处处与球面垂直。根据点电荷电场公式和闭合曲面电场强度通量计算公式,可得通过这个球面的E通量为

高斯定理推导用图

其结果与球面半径r无关,只与它所包围的电荷的电量有关。这表明任意以点电荷q为心的任何一个球面上的E通量都是相等的,意味着电场线确实是从点电荷q连续地延伸到无穷远处的。根据E通量就是穿过曲面的电场线条数的定义可知,一个正点电荷能发出的电场线条数有q/ε0条。因此,在上图(a)中我们也很容易分析出,S’这个闭合曲面上穿过的电场线条数与穿过S的电场线条数完全一样,即它们的E通量都是q/ε0。在这里,S与S’显然都有一个共同的特点,即它们都包围着q。而在上图(b)中,同样是在一个点电荷的电场中,闭合曲面S’’的E通量也可以通过分析得到。由于没有包围住q,并且S’’是闭合的,所以穿进与穿出S’’的电场线数目一样多,即通过S’’的E通量为零。

基于上述分析我们可以得到如下结论:在一个点电荷电场中任意一个闭合曲面S的E通量或者为q/ε0或者为零,即

以上是在点电荷电场中得到的结论。根据叠加原理,任意一个静电场都可以