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Physics

Gaußscher Satz

E.dA über eine geschlossene Fläche integrieren und mit Q/e0 vergleichen. Wandert eine Ladung hinaus, springt die Summe; im Inneren ändert sich nichts.

Gaußscher Satz — Bild aus der Anwendung
Bild aus der Anwendung

Was passiert

Der Fluss wird numerisch über Tausende Flächenstücke integriert, und diese Integration weiß nicht, welche Ladungen innen sitzen. Genau das macht den Vergleich wertvoll: schiebt man eine Ladung durch die Wand, springt die Summe um genau q/e0, obwohl sich jedes Flächenstück stetig geändert hat. Legt man die Fläche auf eine Ladung, versagt die Quadratur - das Panel sagt es, denn es ist eine Tatsache über die Methode.

Gleichungen des Moduls
Gleichungen
∫ E·dA = Q_enclosed / ε₀ (über einer geschlossenen Fläche)
E = Q / (4πε₀ r²) außerhalb einer Kugel, E = 0 innerhalb einer Hülle
E = σ / (2ε₀)   (geladene Ebene),   E = λ / (2πε₀ r)   (Linie der elektrischen Ladung)
Aufteilung: ∫E·dA = Φ_out + Φ_in. Das Gesetz bestimmt die Summe, nicht die einzelnen Beiträge: Kugel r = 0.70 um +4 und −3 nC; nach außen 238.4, nach innen −125.4, insgesamt 112.97 = 1 nC/ε₀
der schrittweise elektrische Fluss:  Φ(r) = Q_enclosed(r)/ε₀ - ein Schritt von q/ε₀ bei jeder gekreuzten Ladung;  das numerische Integral hat eine Spitze, wenn die Integrationsfläche eine elektrische Ladung (r = 0.569: 205 gegen 113) durchläuft
verschachtelt: gleiche Form bei 1.4 ×: gleiche Ladungen, gleicher Fluss (451.80 → 451.80), doppelte Fläche

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