Теорема Гаусса используется для анализа электрических полей для расчёта электростатического поля в задачах, где поле имеет специальную симметрию (плоскую, цилиндрическую или сферическую). 1
На эффективность применения теоремы влияют симметрия и конфигурация поля, которые должны соответствовать двум условиям: 1
- Заряженное тело должно быть окружено простой замкнутой поверхностью. 1
- Вычисление потока вектора напряжённости необходимо свести к умножению на площадь поверхности или часть неё. 1
Некоторые примеры применения теоремы Гаусса:
- Вычисление поля тонкостенного полого однородно заряженного длинного цилиндра. 2 Такая задача имеет осевую симметрию, и из соображений симметрии электрическое поле должно иметь направление по радиусу. 2 Чтобы применить теорему Гаусса, оптимально выбрать поверхность замкнутого типа в виде соосного цилиндра некоторого радиуса и длины, закрытого с обоих торцов. 2
- Нахождение поля равномерно заряженной плоскости. 2 В этом случае напряжённость электрического поля, создаваемого бесконечной равномерно заряженной плоскостью, имеет во всех точках пространства одно и то же значение и зависит только от поверхностной плотности заряда. 4
Если исходные данные не соответствуют условиям, то при решении задачи необходимо использовать другие методы. 1