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高斯定律:平面对称
23.7
飞行中的飞机由于与空气摩擦,其表面会获得负电荷。
假设这些电荷均匀分布在翅膀上,那么产生的电场是什么?
考虑机翼的一小部分。在垂直于该部分的轴线上进行旋转时,电荷分布保持不变。因此,该电荷分布具有平面对称性。
由于平面对称性,两侧的电场均匀且垂直于表面。
构建一个圆柱形高斯面,其轴线垂直于平面,且两端平面与该平面等距。
曲面上的电通量为零。通过平面端面的电通量等于电场强度的大小乘以表面积。
因此,总通量是每个平面所获得通量的两倍。
根据高斯定律,所包围的电荷量等于平面面积与面电荷密度的乘积。
综合以上因素,可获得电场强度的大小。
当电荷均匀分布在一个大的平面上时,就会产生电荷密度的平面对称性。在平面对称中,与电荷平面平行的平面中的所有点相对于电荷而言都是相同的。 假设电荷分布平面为xy平面,空间点P处的电场坐标为(x, y, z) 有待确定。 由于电荷密度完全相同 (x, y) - z = 0 平面中的坐标,根据对称性,电场…