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電通量是什麼

電通量是一箇物理學術語,用於表徵電場分佈情況。它定義爲穿過一箇曲面電場線的總數目,與該曲面的面積成正比。電通量用符號ΦE表示,是電場對面積的積分,其單位是伏特·米。電通量可以通過以下公式計算:

對於電場中某處面元dS的電通量dΦE,定義爲該處場強的大小E與dS在垂直於場強方向的投影dScosθ的乘積,即dΦE=EdScosθ。其中θ是dS的法線方向n與場強E的夾角。

電通量是標量,當θ<90°時爲正值,θ>90°時爲負值。

通過任意閉合曲面的電通量ΦE等於通過構成該曲面的面元的電通量的代數和。

電通量的概念與高斯定理緊密相關,高斯定理指出:通過一箇閉合曲面的電通量等於該面所包圍的所有電量的代數和除以ε0(真空中的電容率),與閉合面外的電荷無關。這個定理對於規則和不規則的曲面都成立,特別是對於具有對稱性的電場,高斯定理可以大大簡化計算過程。

綜上所述,電通量是一箇重要的物理量,它不僅描述了電場的分佈情況,還通過高斯定理提供了計算電場中任意閉合曲面電通量的方法。