我觉得闭合面上一点的D与外部电荷无关,可是书上说有关,郁闷了!

首先,从高斯定律的表达式,当电荷分布满足某种对称性,做一闭合高斯面,那么积分符号内的电位移矢量D可以提到积分号外,用闭合面内的总电荷除以表面积就得到了高斯面上任一点的D值,就算高斯面外部有各种电荷,也是不用去管的,与外部电荷无关啊,怎么会有关呢?怎么解释不通

恩恩,从高斯公式中体现的情况来看,确实只有闭合曲面内的自由电荷这一项。但我们并不能因此就说D与外部电荷无关了。
从电场激发的事实来说,空间中任何一点的电场都是由所有电荷共同激发叠加产生的,是所有电荷的合场强,并不只有高斯面内电荷,况且,闭合曲面是可以任意选取的,既然是任意选取的,那“闭合曲面外”就没什么意义了,我们做题时只是为了方便,选取的高斯面一般都具有电荷分布的对称性。
从高斯公式的推导来说,我们在推导高斯公式时引入了一个另外的物理量:电通量(E通量或者是介质中的D通量,定义为E·dS或者D·dS),高斯公式说明的只是电通量的曲面积分与曲面内的自由电荷有关,高斯面外的E·dS为0,这并不能说明电场只与曲面内的电荷有关。这个道理就和“已知a×b=0,并不能得到a一定等于0”一样。追问

虽然这样也能理解,可是还是有些许疑惑,没有彻底明白

追答

说两点:

    公式可以解释现象,但并不能真正的揭示现象,更有时,自身对物理公式的理解都可能是错误的,或者是不全面的。比如:对于高斯公式,它只说明了通量与只曲面内电荷有关,并没有说明电场只与曲面内电荷有关,你对于公式的理解是片面的。

    大学物理,不管是专业的理论物理“四大力学”还是普通物理的“力热光电原”,他们的学习方法是习惯,而不是理解,多问是什么,少问为什么。因为随着学习的深入,一些“习惯”会慢慢变成“理解”。比如:学习电动力学之后,你就会知道之前学习的所有电磁现象都能用麦克斯韦方程组来解释,波动光学其实就是电磁波的传播规律。

追问

你就瞎说吧,多问为什么才是正确学习方法,你那种学习也就是应试教育而已!

追答

我瞎说有什么好处?况且大学已经不受应试教育枷锁了,我根本没必要瞎说。
你这个问题是电磁现象还好解释,如果你学了量子力学再问类似的这种问题,没有人能帮你解答,因为量子力学都是用波函数、算符等等的表述,非常抽象,根本无法解释清楚。再比如广义相对论,它都是用黎曼几何以及张量语言来描述的,谁能解释清楚?
20世纪以来的物理学家都是从习惯前人的知识开始的,不然的话就根本没资格问为什么,也就不可能去推翻与创新。
还有,“学物理需要的是习惯,不是理解”这句话不是我说的,是国外的某个导师对他的小弟说的(忘了是哪个,好像就是某个物理学家)

追问

好吧,误会你了,对不起啊,那祝愿你也成为物理学家,

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