Gaussi seaduse ja Coulombi seaduse erinevus

Gaussi seadus vs Coulombi seadus

Gaussi seadus ja Coulombi seadus on kaks väga olulist seadust, mida kasutatakse elektromagnetilise välja teoorias. Need on kaks kõige põhilisemat seadust, mis viivad elektromagnetilise välja arenemiseni. Need seadused koos Ampere'i seadusega viivad Maxwelli võrranditeni. Maxwelli võrrandid on neljast võrrandist koosnev kogum, mis kirjeldab elektromagnetilise teooria mis tahes nähtust. Elektromagnetismi teooriate täielikuks mõistmiseks on vaja nende kahe seaduse põhjalikku mõistmist. Selles artiklis räägime sellest, mis on Gaussi seadus ja Coulombi seadus, nende rakendused, definitsioonid, nende kahe sarnasused ning lõpuks Gaussi seaduse ja Coulombi seaduse erinevused.

Gaussi seadus

Gaussi seadus on väga oluline seadus, mis kirjeldab elektriväljade, magnetväljade ja gravitatsiooniväljade omadusi. Gaussi elektriväljade seadus ütleb, et suletud pinna kaudu kulgev elektrivoog on võrdeline pinnaga ümbritsetud elektrilaenguga. Seda saab väljendada kui ∅ = Q / ε₀ kus φ on kogu pinna elektrivoog, Q on pinnaga kaetud laeng ja ε₀ on dielektriline konstant. Selle mõiste mõistmiseks tuleb kõigepealt mõista elektrivoolu mõistet. Pinna kohal olev elektrivoog on pinda läbiva elektrivälja joone mõõtmine. See on otseselt võrdeline kogu pinna elektrivälja joonte arvuga. Gaussi seadus magnetväljade kohta on väga oluline seadus. Gaussi magnetväljade seadus väidab, et kogu suletud pinna magnetvoog on null. Selle põhjuseks on asjaolu, et magnetilisi monopole pole olemas. Magnetpoolused eksisteerivad ainult dipoolidena. Mis tahes suletud pinna korral on neto magnetiline polaarsus null. Seetõttu on suletud pinna magnetvoog null.

Coulombi seadus

Coulombi seadus on seadus, mis kirjeldab elektriliselt laetud osakeste vastastikmõjusid. See väidab, et kahe elektriliselt laetud osakese vaheline jõud on võrdeline laengutega ja pöördvõrdeline kahe osakese vahelise kauguse ruuduga. Seda saab väljendada võrrandi F = Q abil₁Q₂/ 4πr²ε₀ kus Q₁ ja Q2 on osakeste laengud, r on kahe laengu vaheline kaugus ja ε₀ on vaba ruumi dielektriline konstant. Kui see võrrand on määratletud mõne muu meediumi jaoks kui vaba ruum, ε₀ tuleks asendada ε-ga, kus ε on keskkonna dielektriline konstant. Kui neil laengutel oleks sama märk, oleks F positiivne väärtus. See tähendab, et kaks süüdistust tõrjuvad üksteist. Kui neil kahel laengul on erinevad märgid, muutub F negatiivseks; kirjeldades seega kahe laengu vahelist atraktsiooni.