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自然界中不遵循高斯定律的现象或高斯定律不适用或不成立的状态

已有 589 次阅读 2021-6-30 15:37 |系统分类:科研笔记

 

高斯定律:

在真空中的静电场内,通过任意封闭曲面的电通量等于该封闭曲面所包围的电荷的电量的代数和的1/倍。

下面考察与讨论两种荷电粒子系统的电状态:

 

  1. 微观粒子系统:如氢原子。原子核-质子与核外电子的电荷代数和为零。当氢原子接近氧原子时,由于氧原子电负性强,氢原子内部的电子相对于氢原子中心明显向氧原子靠拢甚至迁移。这表明氢原子内部的电子的电场对外-向氧原子有表达,亦表明包围氢原子的任一个封闭曲面内,电荷代数和虽为零,但氢原子对外依然有电场表达。即高斯定律在此状态中不适用或不成立。

        实际上,自然界中每个原子内部的电荷代数和皆为零,或包围每一原子的任一封闭曲面内电荷代数和皆为零,但不同元素的原子间相互作用-化学反应的大量客观存在正是大自然明显不遵循高斯定律的表达。

  2. 统计热运动中的荷电粒子系统:如电解质溶液中离子氛(德拜球层),当中心正离子吸引一群以负离子为主导的粒子围绕中心离子周围形成离子氛(德拜球层)时,由于在与中心正离子相互吸引中的负离子也在同时相互吸引其它正离子,则这个以负离子为主导的粒子群-离子氛(德拜球层)也会吸引另一个以正离子为主导的粒子群围绕它们周围形成另一半径更大的离子氛(第二德拜球层),依次向外形成多重德拜球层。虽然离子氛总体荷净电量与中心离子等量异号,离子氛与中心离子的电荷的电量代数和为零,即包围离子氛的任一封闭曲面内电荷的电量代数和为零,但这不表明离子氛对外就没有电场作用了,即高斯定律在此不适用或不成立。

    总结:自然界中不遵循高斯定律的现象或高斯定律不适用或不成立的状态客观存在。

     

     

     



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