|
|
Page:35
פרק : 3 חוק גאוס ושימושיו חוק גאוס הוא אחד החוקים החשובים של תורת החשמל , ויש לו שימושים מעשיים רבים בחישוב שדות חשמליים של מערכות מטענים שונות . אולם , פיתוח החוק דורש שימוש במושגים מופשטים , שאינם חיוניים להמשך הלימוד . לכן , במהלך לימוד הפרק הנוכחי , אינך צריך להתעכב יתר על המידה על נקודות שייראו לך קשות . אינך צריך לזכור את הפיתוח של חוק גאוס , אך חשוב שתזכור כמה מהתוצאות שלו ( סעיף . ( 3 . 3 המבחן לא יכלול שאלות על חוק גאוס , אך אפשר שיופיעו בו שאלות שהשימוש בחוק גאוס מקל על פתרונן . 3 . 1 השטף של שדה חשמלי את המושג שטף של שדה חשמל * נגדיר בשלושה שלבים . שלב א : נניח שמציבים בשדה חשמלי משטח מישורי קטן ששטחו A כך שהשדה ניצב למשטח . נניח כי ככל נקודה על המשטח השדה הוא E השטף של השדה דרך המשטח מוגדר כמכפלה של גודל השדה בגודל השטת 0 = EA ( איור 3 . 1 א . ( שלב ב : אם השדה אינו ניצב למשטח , והזווית בין כיוון השדה לבין האנך למשטח היא 6 ( איור 3 . 1 ב , ( אזי השטף מוגדר כך : יש להדגיש , כי השטף הוא סקלר ( למרות שהשדה עצמו הוא וקטור ) וכי הוא תלוי בגודל השדה , בגודל המשטח ובזווית הנטייה של המשטח ביחס לשדה . אפשר להציב את המשטח כך שהשטף דרכו יהיה מקסימלי ( 0 = 0 ° ) ואפשר להציבו כך שהשטף דרכו יהיה אפס ( 9 = 90 ° ) כמתואר באיור 3 . 1 ג . , איור : 3 . 1 השטף של השדה , £ , דרך משטח מישורי ששטחו A תלוי בנטייה של המשטח ביחס לשדה . ( א ) הזווית 9 ( בין האנך למשטח לבין השדה ) היא . 0 השטף דרך המשטח הוא . EA ( ב ) המשטח נטוי בזווית e והשטף דרכו הוא ) . EAcosO ג ) המשטח מקביל לשדה והשטף דרכו הוא אפס 9 = 90 ° ) ולכן . ( cos 0 = 0
|
|
|