Теорема Остроградского-Гаусса применяется в физике для расчёта электростатического поля в задачах, где поле имеет специальную симметрию (плоскую, цилиндрическую или сферическую). 15
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
Если исходные данные не соответствуют условиям, то при решении задачи необходимо использовать другие методы. 1
Некоторые примеры применения теоремы Остроградского-Гаусса:
- Электрическое поле равномерно заряженной сферической поверхности. 2 С помощью теоремы можно определить, что напряжённость электрического поля во всех точках внутри равномерно заряженной сферической поверхности равна нулю. 2
- Напряжённость поля равномерно заряженной бесконечной плоскости. 2 В качестве замкнутой поверхности выбирают цилиндрическую поверхность таким образом, чтобы боковая поверхность цилиндра была параллельна силовым линиям, а его основания и параллельны плоскости, и основание проходит через выбранную точку. 2
Основная ценность теоремы Остроградского-Гаусса состоит в том, что она позволяет глубже понять природу электростатического поля и устанавливает более общую связь между зарядом и полем. 3