23.5
חשבו על כדור בעל צפיפות מטען אחידה.
נניח שהכדור מסובב בכיוון רדיאלי כלשהו; צפיפות המטען נשארת ללא שינוי. מכיוון שצפיפות המטען היא רק פונקציה של מרחק, המערכת היא בעלת סימטריה כדורית.
אם לכדור יש התפלגות מטען שונה בכל רבעון, צפיפות המטען תלויה בכיוון. לכן, מערכת זו אינה סימטרית כדורית.
סימטריה כדורית נקבעת אפוא רק על ידי צורת התפלגות המטען ולא על ידי צורת המערכת.
כאשר קיימת התפלגות מטען סימטרית כדורית, גודל השדה החשמלי על פני משטח גאוס מתאים הוא קבוע.
השדה החשמלי מקביל לווקטור השטח, מה שהופך את השטף למכפלה של גודל השדה החשמלי ושטח הפנים.
ביישום חוק גאוס, הביטוי לגודל שדה חשמלי מפשט ליחס אלגברי.
נניח שצפיפות המטען הסימטרית כדורית מתפלגת על פני נפח. גודל השדה החשמלי מחוץ לכדור שווה לזה של מטען נקודתי בעל גודל השווה למטען הכולל של התפלגות המטען הכדורית.
להתפלגות מטען יש סימטריה כדורית אם צפיפות המטען תלויה רק במרחק מנקודה במרחב ולא בכיוון. במילים אחרות, אם המערכת מסובבת, היא לא נראית אחרת. לדוגמה, אם…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.