高斯定理

摘要： 在质量与其他物理量无关的前提下,可以证明量纲关系“能量≡质量×速度×速度”,导出公式E=Mc^(2),其物理意义是一个质量为M的质量体以光速c运动时所具有的能量。公式E=Mc^(2)具有普遍适用性,其特例是只有一个质量体的情况,此时该质量体以光速保持匀速直线运动,该质量体的质量是宇宙总质量,这是一个最基本的物理现象,该现象用数学语言描述就是:宇宙总能量和宇宙总质量比值的平方根等于光速,这一论断是作者提出的光速原理。以量纲关系“能量≡质量×速度×速度”为基础可以导出动量,动量对时间求导得到牛顿第二运动定律。从牛顿第二运动定律可以导出牛顿第一运动定律。基于牛顿第二运动定律定义的力的量纲,可以提出基本引力禀性常数的概念,导出一般形式的引力定律,其特例是万有引力定律。在引力定律的基础上,可以导出库仑定律以及高斯定理,并进而建立麦克斯韦方程组。基于库仑定律可以导出普朗克常数的概念。在动量和普朗克常数的基础上,可以导出普朗克定律和不确定性原理。在引力分析的基础上,可以修正牛顿第三运动定律。从波动方程出发推导了薛定谔波动方程。指出了现有物理理论体系中的矛盾和问题,并做了相应的补充和完善。

摘要： 随着互联网技术的发展,将网络工具和传统课堂相结合的混合式教学模式越来越被大家所熟悉。文章以大学物理电磁学“高斯定理”为例,介绍了工科类本科院校混合式教学的课程设计及其实践。大学物理混合式教学有利于提高学生的自主学习能力和创新能力,是为了实现“以学生为中心”的新型教学模式。

摘要： 本文主要讨论导体接地与否对静电感应结果的影响,给出了一种巧妙的处理方法,即先把导体接地之前的原有电荷(不论是否外显电性)全部传输给大地,然后根据其他带电体对它的影响,向大地中再取回所需的电荷量,笔者将这种方法总结为“先给再取”,这种方法形象生动,对初学者而言很有帮助。由于某些球形问题中计算电荷量需要计算导体的电势,故又给出了一种计算球形带电体在空间中任一位置电势的巧妙方法,经过口算就能够得出结果。本文给出了几个经典的例子,有助于加深对新方法的理解和运用。

摘要： 均匀带电球体的电场分布是基本且重要的静电场模型之一。文章从已有常见的均匀带电球体的电场分布结果与界面两侧法向电场的矛盾出发,理论推导了均匀带电球体激发的静电场的修正表达,分析了均匀带电球体的电荷组成,给出了均匀带电球体激发电场的基本物理模型,并对其进行了物理解释。研究表明,均匀带电球体为介质球,其内的电荷包括自由电荷、体极化电荷和面极化电荷,其中体极化电荷和面极化电荷等量异号。均匀带电球体的电场为三种电荷单独存在时激发电场的叠加。采用介质中的高斯定理或考虑极化电荷的真空中的高斯定理,求出的均匀带电球体的法向电场在球面界面两侧满足界面两侧电场的不连续特征。

摘要： 在广义正交曲线坐标系的形式即共焦双曲柱坐标系下,运用高斯定理来计算出共焦双曲柱面极板间的电场强度及其电势和电容等,图文并茂,方法直观.选择合适的广义正交曲线坐标系的具体坐标形式,通过电势梯度公式和静电场高斯定理以及高等数学知识,可以精确分析研究截面为特殊形状的带电体(面)产生的静电场问题,为处理该类问题提供一种新的研究方法.

摘要： 本文利用在闭区域上解析的函数其导数必连续这一结论,证明柯西积分定理、闭路变形原理及复合闭路定理.总结复变函数的留数定理与物理上电通量的高斯定理的相似性.

摘要： 尽管麦氏方程组的张量协变形式已然揭示了高斯定理的相对论协变性,但在大学物理的教学中仍然缺乏对运动电荷的高斯定理的切身体会与直接验证.本文首先运用电磁场张量变换的方法推导出运动电荷的电场与磁场强度,再运用积分及矢量运算的若干技巧,直接而简单地验证了高斯定理对于运动电荷的电场与磁场仍然满足,从而直接验证了电场与磁场的高斯定理对于不同惯性系的相对论协变性.

摘要： 本文通过运用多重极化的思想,讨论并分析带电介质球的空间极化电荷分布,由此总结在具体处理极化电荷分 布问题时是否需要考虑二重及二重以上的极化的问题,对认识介质中电场的性质及极化电荷的分布规律具有重要的启 示作用。

摘要： 归纳法是由个别或者特殊推演到一般的方法,它常用于探究物理规律,且对物理现象的本质认识,物理基本概论的建立,物理客观规律的阐述起着举足轻重的作用.本文作者从自身大学物理课程的教学过程中运用归纳法解决物理问题的角度出发,展示归纳法对探究物理规律的作用,并以推导静电场的高斯定理为例来探究如何有效地应用归纳法总结物理定律和推导公式.

摘要： 践行"两性一度""金课"标准,贯彻立德树人和"以学生为中心"的教学理念,打造和建设各类课程"金课"已经成为全国高校课程改革的热点问题.本文以《大学物理》中"静电场的高斯定理"为例,研究和实践了贯穿课前、课中和课后等环节的线上线下混合式教学模式,建立了量化、数据驱动的学习过程和学习结果评价体系.通过实施的具体举措,切实提高了教学质量,让更多的理工科学生和教师受益,并为其他课程的"金课"建设提供参考.

摘要： 本文通过定义万有引力场的一个物理量———引力场强度,借助于万有引力(场)与库仑静电力(场)之间的类比关系,给出了静态万有引力场的高斯定理表达式,并运用此定理,通过典型例题阐述其应用,列表枚举在各种分布情形下两种力场强度的分布之间的类比对应关系.对于物质系统的静态万有引力系统，可借助类比法建立静态物质的万有引力系统的高斯定理;将静电场的高斯定理在简单对称情形的结论，类比对应于具有同样对称分布的万有引力场。类比法在这两种平方反比有心力系统中的应用，为大学物理与理论力学的教学与研究，提供了一个典型的范例。

摘要： 应用高斯定理在扁球面坐标系中求得了导体圆盘的电容值.首先由有限长均匀带电直线的等势面为长球面的这一特征出发,给出由该带电直线旋转而成的带电圆盘的等势面为扁球面的结论,然后利用高斯定理计算了带电圆盘空间的电场和电势分布,并最终求得了导体圆盘的电容值.结果表明,导体圆盘和导体球的电容值为同一数量级.

摘要： 对于理想带电面所产生的电场，通常可应用场强叠加原理或高斯定理求解。基于场强叠加原理的积分计算有时较为复杂，应用高斯定理求解则需要具备相应条件.在某些情况下，若应用立体角的概念直接求解则十分简单.应用立体角可以简化某些面电荷电场的计算,本文对此做了举例说明.

摘要： 本发明公开了一种高斯模式和拉盖尔‑高斯模式可切换的激光器，激光全反镜和激光输出镜构成的激光谐振腔内放置大焦距的内腔准直透镜和内腔聚焦透镜，内腔准直透镜产生腔内大光斑，经内腔聚焦透镜聚焦后形成明显的球差。由于球差的存在，当激光输出镜位于边缘光线的实际焦点时，中心光线损耗较大而边缘光线损耗较小，激光器能够以拉盖尔‑高斯模式运转，产生稳定的拉盖尔‑高斯模式的输出；当激光输出镜位于中心光线的实际焦点时，中心光线损耗较小而边缘光线损耗较大，激光器能够以高斯模式运转，实现拉盖尔‑高斯模式与高斯模式的选择切换。

摘要： 本发明涉及一种面向高端燃煤发电装备非平稳运行的高斯非高斯特征协同解析与监测方法，包括：步骤1、选取正常工况下的非平稳过程数据；步骤2、数据矩阵重构；步骤3、负荷片预处理。本发明的有益效果是：针对高端燃煤发电非平稳运行过程数据的小尺度监测技术提供了新的研究思路；通过提出一种高斯特征和非高斯特性协同的监测思路，在通过工况指示变量进行数据重构的基础上，利用易于表征和建模的高斯特征将负荷片进行步进有序的模态自动划分，巧妙地将原先的不平稳数据转换成平稳的负荷模态；划分结果表明，尽管负荷随着时间波动，但潜在的高斯信息的分布特性在相同负荷模态下非常相似，而不同负荷模态下则存在显著差异。

摘要： 本发明公开了一种基于盲源分离的水声信号高斯/非高斯噪声抑制方法，用于水声通信信号去噪。首先基于水声信号稀疏特性，采用稀疏编码理论预先去除高斯噪声，包括基于拉普拉斯分布模型构造稀疏惩罚函数，求解在极大似然估计情况下的稀疏分量。然后基于水声信号的非高斯特性，将非高斯随机噪声视作源信号，基于改进灰狼优化算法求解水声信号盲源分离问题。最后基于分离后信号和接收信号之间的相关系数矩阵提取目标信号，去除非高斯噪声。本发明能有效抑制复杂水声环境中高斯和非高斯噪声，提高水声信号接收质量。

摘要： 本发明公布了一种嵌入预设高斯整数的完美高斯整数序列设计新方法，所获得序列具有周期3N，其中，N是偶数，并且(N，3)＝1，并且具有似冲激的自相关函数。对任意由序列设计者预设的高斯整数c＝n1+n2j(j2＝‑1)，本发明方法产生的完美高斯整数序列中嵌入了N‑2个c作为码元。本发明可应用于信号处理、通信系统和大规模集成电路测试。

摘要： 本发明涉及一种变分推理的高斯非高斯成分协同的混杂过程故障检测方法，该方法基于学生t‑分布高斯/非高斯成分提取框架，并用于混杂过程故障检测；使用变分推理自动确定模型参数和模型选择，保证模型性能的提高；克服现有两阶段高斯/非高斯信息抽取算法存在的计算量大、忽略了两类信息的关联性等缺点，能够同时提取并灵活表示混杂分布中的高斯/非高斯信息,克服现有方法假设噪声水平单一的问题，提高了混杂过程信息提取能力。本发明给出独立成分的混合矩阵以及高斯成分的负荷矩阵初始化方法，加快算法的收敛速度。本发明的方法能够准确建立高斯分成、非高斯成分以及残差的监测统计量，更好地观测过程运行特点，有利于提高工业过程的认识水平。

摘要： 本发明提出了一种基于高斯混合模型的非高斯噪声模型建立方法，首先建立基于概率密度函数的高斯混合模型GMM，得到参数向量的迭代公式；再以最短描述长度MDL为目标函数，通过合并分裂方法SMEM确定混合分量数，估计出高斯混合模型GMM参数；最终根据高斯混合模型GMM和估计出高斯混合模型GMM参数，通过EM算法和KL三都，得到GMM模型参数，完成高斯混合模型；本发明以KL散度为子模型分裂的判别准则，以模型相似度为子模型合并的判别准则，对KL散度最大且分裂后MDL减小的子模型进行分裂，对模型相似度最大并且合并后MDL值减小的子模型对进行合并；以此来控制混合分量数的数量；合并操作以模型相似度为判别准则不需要遍历所有子模型，减少了计算量。

摘要： 本发明公开了一种逆高斯纹理的复高斯海杂波模型参数的三分位点估计方法，包括：获取海杂波脉冲回波数据，并生成海杂波回波脉冲的模值递增序列；获取逆高斯纹理的复高斯海杂波模型的第二累积分布函数；根据第二累积分布函数设定第一累积概率和第二累积概率；建立形状参数对照表；构建第三累积概率与形状参数的函数表达式；利用模值递增序列获得第一幅值分位点和第二幅值分位点的估计值；获得形状参数估计值；根据形状参数估计值获得尺度参数估计值。本方法通过使用三分位点估计方法，在海杂波幅度分布的大背景下，提高了存在异常值单元下逆高斯纹理的复合高斯海杂波幅度模型的估计精度，充实了海洋目标检测方法类别。

摘要： 本发明公开了一种高斯模式和拉盖尔‑高斯模式可切换的激光器，激光全反镜和激光输出镜构成的激光谐振腔内放置大焦距的内腔准直透镜和内腔聚焦透镜，内腔准直透镜产生腔内大光斑，经内腔聚焦透镜聚焦后形成明显的球差。由于球差的存在，当激光输出镜位于边缘光线的实际焦点时，中心光线损耗较大而边缘光线损耗较小，激光器能够以拉盖尔‑高斯模式运转，产生稳定的拉盖尔‑高斯模式的输出；当激光输出镜位于中心光线的实际焦点时，中心光线损耗较小而边缘光线损耗较大，激光器能够以高斯模式运转，实现拉盖尔‑高斯模式与高斯模式的选择切换。

摘要： 本发明涉及一种基于高斯定理的开环磁通量传感器感应方法，属于土木工程领木工程域，应用于缆索类结构的安全健康检测。先在钢索上绕上多圈激励线圈，然后把感应线圈放在激励线圈上,两个感应线圈组成一个圆环感应线圈组，套在钢索上的激励线圈被两个感应线圈包裹，对激励线圈通电后，激励线圈外部的磁力线被两块电工纯铁收集起来，磁场变化引起，感应线圈产生感生电压；通过对这个电压积分求出磁通量索力的大小。

摘要： 本发明涉及一种基于高斯定理的开环磁通量传感器感应方法，属于土木工程领木工程域，应用于缆索类结构的安全健康检测。先在钢索上绕上多圈激励线圈，然后把感应线圈放在激励线圈上,两个感应线圈组成一个圆环感应线圈组，套在钢索上，套在钢索上的激励线圈被两个感应线圈包裹，对激励线圈通电后，激励线圈外部的磁力线被两块电工纯铁收集起来，磁场变化引起，感应线圈产生感生电压；通过对这个电压积分求出磁通量索力的大小。