Rozdiel medzi Gaussovým a Coulombovým zákonom

Gaussov zákon vs Coulombov zákon

Gaussov zákon a Coulombov zákon sú dva veľmi dôležité zákony používané v teórii elektromagnetického poľa. Toto sú dva z najzákladnejších zákonov, ktoré vedú k rozvoju elektromagnetického poľa. Tieto zákony spolu s Ampérovým zákonom vedú k Maxwellovým rovniciam. Maxwellove rovnice sú súborom štyroch rovníc, ktoré môžu opísať akýkoľvek jav v elektromagnetickej teórii. Na úplné pochopenie teórií elektromagnetizmu je potrebné dôkladné porozumenie v týchto dvoch zákonoch. V tomto článku sa budeme zaoberať tým, čo sú Gaussov zákon a Coulombov zákon, ich aplikácie, definície, podobnosti medzi nimi a nakoniec rozdiely medzi Gaussovým a Coulombovým zákonom..

Gaussov zákon

Gaussov zákon je veľmi dôležitý zákon, ktorý opisuje vlastnosti elektrických polí, magnetických polí a gravitačných polí. Gaussov zákon pre elektrické polia uvádza, že elektrický tok cez ktorýkoľvek uzavretý povrch je úmerný elektrickému náboju obklopenému týmto povrchom. Môže sa vyjadriť ako ∅ = Q / ε₀ kde φ je celkový elektrický tok po povrchu, Q je náboj obklopený povrchom a ε₀ je dielektrická konštanta. Aby sme pochopili tento koncept, musíme najprv pochopiť pojem elektrický tok. Elektrický tok na povrchu je meranie počtu elektrických vedení, ktoré prechádzajú povrchom. To je priamo úmerné počtu elektrických siločiar po celej ploche. Gaussov zákon pre magnetické polia je veľmi dôležitý zákon. Gaussov zákon pre magnetické polia uvádza, že celkový magnetický tok cez akýkoľvek uzavretý povrch je nula. Dôvodom je skutočnosť, že magnetické monopoly neexistujú. Magnetické póly existujú iba ako dipóly. Na ktoromkoľvek danom uzatvorenom povrchu je čistá magnetická polarita nula. Preto je magnetický tok cez akýkoľvek uzavretý povrch nulový.

Coulombov zákon

Coulombov zákon je zákon opisujúci interakcie medzi elektricky nabitými časticami. Toto uvádza, že sila medzi dvoma elektricky nabitými časticami je úmerná nábojom a nepriamo úmerná druhej mocnine vzdialenosti medzi týmito dvoma časticami. Toto sa môže vyjadriť pomocou rovnice F = Q₁Q₂/ 4πr²ε₀ kde Q₁ a Q2 sú náboje častíc, r je vzdialenosť medzi týmito dvoma nábojmi a ε₀ je dielektrická konštanta voľného priestoru. Ak je táto rovnica definovaná pre iné médium ako voľné miesto, ε₀ by sa mal nahradiť ε, kde ε je dielektrická konštanta média. Keby tieto poplatky mali rovnaké znamienko, F by bola kladná hodnota. To znamená, že sa tieto obvinenia navzájom odpudzujú. Ak majú tieto dva náboje rôzne znaky, F sa stáva zápornou hodnotou; teda opis príťažlivosti medzi oboma poplatkami.