怎么样理解静电场中的高斯定理

（一）怎么样理解静电场中的高斯定理

高斯定理：指通过闭合曲面的电通量只与闭合面内的自由电荷代数和成正比。这个定理反应了静电场是有源的，自由电荷就是产生磁场的源，也反映了电场线是不闭合的，它从正电荷出发，到负电荷截止，要注意的是，虽然电通量只取决于闭合曲面内部的自由电荷，但是闭合面上的场强，是内部电荷与外部电荷共同决定的，在外部放上不同的电荷，闭合面上的场强就会发生不同的变化，但是该闭合面的电通量不变，只要内部电荷不变。

（二）静电场唯一性定理

解析：是在一个空间内，导体的带电量或者电势给定以后，空间电场分布恒定、唯一。边界条件可以是各导体电势，各导体电量或部分导体电量与部分导体电势之混合。边界条件可将空间里电场的分布唯一确定下来。该定理对包括静电屏蔽在内的许多问题的解释至关重要。

定理的应用：可以用来直接或间接求解静电场，如常用的试探法、镜像法求解静电场，而其他求解静电场的常规方法如分离变量法和格林函数法，在求解静电场时以解析法直接解场方程的方式得到场解，似乎无需用到唯一性定理，但实际求解时，唯一性定理的应用解决了所得解的正确性和唯一性的问题。

（三）用电流场模拟静电场的条件

首先要求不良导体在两极间区域内其电导率是常数，并保持其厚度不变；其次要求测量电势的仪表中基本上无电流通过。从本质上讲就是要保证测量时，恒定电流场的电位分布在极间区域内和边界上不会因测量操作而发生改变。

依据由电磁学理论可知，无自由电荷分布的各向同性均匀电介质中的静电场的电势、与不含电源的各向同性均匀导体中稳恒电流场的电势，两者所遵从的物理规律具有相同的数学表达式。

在相同的边界条件下，这两种场的电势分布相似，因此只要选择合适的模型，在一定条件下用稳恒电流场去模拟静电场是可行的。

注意事项1、在联线时要注意，使用下层的电极，就要把接线插在下层电极的接线口。若使用上层的电极，就要把接线插在上层电极的接线口。

2、探针与弹簧片之间应该保持垂直而且不能松动。

（四）静电场与稳恒电场的区别

静电场，指的是观察者与电荷相对静止时所观察到的电场。它是电荷周围空间存在的一种特殊形态的物质，其基本特征是对置于其中的静止电荷有力的作用。

稳恒电场就是不随时间变化的电场。在稳恒情况下，一切物理量都不随时间变化，电荷分布当然也是如此。从这个意义上说，稳恒电场同静电场相同，静电场所遵从的基本规律在稳恒电场中仍然成立。

由静止电荷激发的电场静电场除了要求电荷分布不随时间变化外，还要求电荷不流动。静电场中导体内部场强处处为零，导体的电位处处相等，且在导体表面外附近，电场同导体表面垂