Wenn es um elektrische Ladung und Feld geht, wissen wir fast alles darüber, aber was ist mit dem Gaußschen Gesetz? Das Gaußsche Gesetz ist ein wichtiges Thema in diesem Kapitel, aber bevor wir uns mit dem Gaußschen Gesetz befassen, müssen wir verstehen, was eine Gaußsche Fläche ist und wie man eine Gaußsche Fläche bestimmt?
Bevor wir uns damit befassen, wie man eine Gaußsche Fläche bestimmt, wollen wir zunächst verstehen, was eine Gaußsche Fläche ist.

Was ist eine Gauß’sche Fläche?

Eine Fläche, bei der der Winkel (ө) zwischen dem elektrischen Feld (E) und dem Flächenvektor (A) an jedem Punkt konstant ist, wird als Gauß’sche Fläche bezeichnet.
Vielleicht haben Sie den Begriff elektrisches Feld oder Flächenvektor nicht verstanden. Um über das elektrische Feld Bescheid zu wissen, habe ich einen eigenen Artikel über elektrische Ladung und elektrisches Feld, den du auch lesen kannst.
Wir wissen, dass Vektorgrößen einen Betrag und eine Richtung haben, daher sind Flächenvektoren Vektoren einer ebenen Fläche, deren Betrag der Flächeninhalt ist und deren Richtung senkrecht zur Fläche steht.

Flächenvektor

Wie erkennt man nun eine Gaußfläche, wenn man eine sieht?

Wie bestimmt man eine Gaußsche Fläche?

Wir wissen, dass die Gaußsche Fläche dem Gaußschen Gesetz folgt und der Winkel (ө) zwischen dem elektrischen Feld (E) und dem Flächenvektor (A) an jedem Punkt gleich ist. Um also eine Gaußsche Fläche zu bestimmen, müssen wir nur prüfen, ob der Winkel (ө) an jedem Punkt der Fläche gleich ist oder nicht.
Gaußsches Gesetz:

Hier sind die Schritte, um eine Gaußsche Fläche zu bestimmen:
Schritt 1: Wähle die Fläche eines Körpers oder Objekts
So oft werden die Leute verwirrt und sie fangen an zu prüfen, ob der Winkel für alle Punkte auf einem Körper gleich ist oder nicht. Man muss sich darüber im Klaren sein, dass wir herausfinden wollen, ob eine Fläche auf einem Körper eine Gaußsche Fläche ist oder nicht, und deshalb den Winkel (ө) an jedem Punkt der Fläche und nicht an jedem einzelnen Punkt des ganzen Körpers überprüfen.

Identifizierung einer Oberfläche

In der obigen Abbildung betrachten wir den nicht schattierten Bereich, um herauszufinden, ob es sich um eine Gaußsche Oberfläche handelt oder nicht, und der schattierte Bereich wird nicht berücksichtigt, weil wir herausfinden müssen, ob eine Oberfläche in einem Objekt eine Gaußsche Oberfläche ist oder nicht.
P.s: Das bedeutet, dass ein Körper mehr als 1 Gaußsche Fläche haben kann.
Schritt 2: Überprüfe die Richtung des elektrischen Feldes (E)
Nachdem man die Oberfläche bestimmt hat, muss man die Richtung des elektrischen Feldes von der Oberfläche aus überprüfen.
Von wo aus gehen die elektrischen Feldlinien auf einer Oberfläche aus.

Richtung des elektrischen Feldes

Wenn du dich nicht mit dem elektrischen Feld oder den elektrischen Feldlinien auskennst, dann lies auch diesen Artikel, denn wir haben auch handschriftliche Notizen mit jeder Ableitung des elektrischen Feldes und der Gaußschen Fläche und dem Gesetz bereitgestellt. Klicken Sie hier, um diesen Artikel zu lesen
Schritt 3: Überprüfen Sie den Flächenvektor (A)
Nach der Überprüfung der Richtung des elektrischen Feldes müssen Sie den Flächenvektor der Oberfläche überprüfen. Der Flächenvektor ist ein Vektor, dessen Richtung immer senkrecht zur Oberfläche steht.
Schritt 4: Überprüfe den Winkel zwischen dem Flächenvektor (A) und dem elektrischen Feld (E)
Nach der Bestimmung der Richtung des elektrischen Feldes und des Flächenvektors ist es nun an der Zeit, den Winkel (ө) zwischen ihnen herauszufinden.

Winkel zwischen Flächenvektor und elektrischem Feld

Prüfe, ob der Winkel zwischen beiden an allen Punkten gleich ist. Wenn ja, dann ist es eine Gauß’sche Fläche.

Nun, eine Frage, die dir vielleicht aufgefallen ist, ist, warum ist es notwendig, eine Gauß’sche Fläche zu bestimmen, warum ist sie so wichtig?

Warum ist es notwendig, eine Gauß’sche Fläche zu bestimmen und wie hilft sie uns?

Die Gauß’sche Fläche hilft uns bei der Bewertung des elektrischen Feldes aufgrund unterschiedlicher Ladungsverteilung.
Wenn du etwas über die Bewertung des elektrischen Feldes aufgrund unterschiedlicher Ladungsverteilung erfahren möchtest, habe ich meine persönlichen Notizen auf dieser Seite hochgeladen. Klicken Sie hier, um zum Artikel zu gelangen und die Notizen herunterzuladen.

Einige Beispiele der Gaußschen Fläche:

Einige der Beispiele der Gaußschen Fläche sind also:
1. Imaginäre zylindrische Gaußfläche, die zur Ermittlung des elektrischen Feldes durch einen geraden geladenen Leiter erstellt wird. Diese Ableitung findest du auch in unseren Notizen 🙂

2. Imaginäre zylindrische Gaußfläche zur Bestimmung des elektrischen Feldes einer ebenen geladenen Platte. Diese Ableitung finden Sie ebenfalls in unseren Unterlagen 🙂