静电场的高斯定理
静电场中的高斯定理是静电学的一个重要定理，它揭示了静电场的一个基本性质，即静电场是一个有源场，其源即为电荷。高斯定理表述为：在静电场中，通过任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面所包围的电荷的代数和除以真空中的介电常数，与闭合曲面外的电荷无关。
理解高斯定理时，需要注意以下几点：首先，定理中的电通量如果大于0，并不意味着闭合曲面内只有正电荷；同理，电通量小于0时，闭合曲面内也并非只有负电荷。当电通量为0时，闭合曲面内可能存在等量的异号电荷。其次，积分号内部的场强E是由空间所有电荷所产生的，包括闭合曲面外部的带电体。然而，闭合曲面的电通量却仅与曲面内的电荷有关，与曲面外电荷无关。
高斯定理在带电体电荷分布具有特殊对称性时，可以用来方便地计算电场分布。这些对称性包括球对称性（如点电荷、均匀带电球体或球面等）、轴对称性（如无限长均匀带电直线、无限长均匀带电圆柱体或圆柱面等）以及面对称性（如无限大均匀带电平面）。
应用高斯定理的基本步骤包括：分析电场强度的对称性，选择合适的高斯面，求出高斯面内的电荷代数和，最后应用高斯定理求出电场强度分布。高斯定理不仅是静电场的基本规律，也适用于任意电磁场，是电磁场理论的基本方程之一。