学高斯定律的时候为什么那么强调对称性?

学高斯定律的时候为什么那么强调对称性?
用通俗易懂地讲解一下
物理人气:381 ℃时间:2020-03-24 19:10:33
优质解答
因为平常应用高斯定理解题时,总是建立这样一个高斯面:通过该高斯面的电场线与高斯面垂直,且面上各处电场相等,只有这样,才能方便的解方程ES=q/ε,即E=q/(Sε);而满足这样的条件的电场往往是对称性分布的,比如带电导线,点电荷等,反过来说,只有对称性分布的电场问题往往容易利用高斯定理解决.
事实上,说电场对称性分布就可以优先考虑高斯定理这个过程省略了很重要一步,即为什么电场线就分布成了对称的,比如带电导线的电场为什么就是那样的对称,如果我不说明这个问题,又凭什么认定就可以简单地利用高斯定理解题,就可以认定方程左边ES中每一点的E都大小相等.其实以后学到拉普拉斯方程,泊松方程和静电场唯一定理,才可以补上那步省略,即算出电场的分布,但到了那个时候,也就用不着高斯定理了,所以说,用高斯定理去解决对称电场分布问题是一种快捷的,带着经验性质的,并非完全严密的方法,对称性这个概念,目前只是安慰一下理性,真正运用对称性原理解决问题,那又是一个层次的问题了
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