浅谈《大学物理》中的高斯定理在静电平衡中的应用

摘要

高斯定理是大学物理中一个非常重要的知识点,在很多方面具有重要的应用,例如求解对称分布的电场以及带电导体的电荷分布情况等。在本文中,我们以金属带电导体为例,分析其在静电平衡条件下的电荷分布情况,介绍高斯定理的使用方法,以加深学生对高斯定理的理解。经过分析我们可以得到如下结论:根据高斯定理,当实心导体达到静电平衡时,电荷只能分布在导体的表面;导体空腔内无电荷且达到静电平衡时,电荷分布在外表面,内表面无电荷;空腔内有电荷且达到静电平衡时,空腔内表面有感应电荷,外表面有感应电荷-q;孤立导体表面曲率半径与该表面处的电荷面密度就成正比。