Ero Gauss-lain ja Coulomb-lain välillä

Gaussin laki vs. Coulombin laki

Gaussin laki ja Coulombin laki ovat kaksi erittäin tärkeää lakia, joita käytetään sähkömagneettisen kentän teoriassa. Nämä ovat kaksi perusteellisinta lakia, jotka johtavat sähkömagneettisen kentän kehittymiseen. Nämä lait yhdessä Amperen lain kanssa johtavat Maxwellin yhtälöihin. Maxwellin yhtälöt ovat joukko neljää yhtälöä, jotka kuvaavat mitä tahansa ilmiötä sähkömagneettisessa teoriassa. Näiden kahden lain perusteellinen tuntemus on välttämätöntä, jotta ymmärretään sähkömagneettisuuden teoriat täysin. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mitä Gaussin laki ja Coulombin laki ovat, niiden sovelluksista, määritelmistä, näiden kahden välisistä yhtäläisyyksistä ja lopuksi Gaussin lain ja Coulombin lain eroista.

Gaussin laki

Gaussin laki on erittäin tärkeä laki, joka kuvaa sähkökenttien, magneettikentien ja gravitaatiokenttien ominaisuuksia. Gaussin sähkökenttiä koskevassa laissa todetaan, että minkä tahansa suljetun pinnan läpi kulkeva sähkövirta on verrannollinen pinnan sulkemaan sähkövaraukseen. Se voidaan ilmaista muodossa ∅ = Q / ε₀ missä φ on pinnan kokonaisvirta, Q on pinnan sulkema varaus ja ε₀ on dielektrinen vakio. Tämän käsitteen ymmärtämiseksi on ensin ymmärrettävä sähkövuon käsite. Pinnan yli kulkeva sähkövirta on pinnan läpi kulkevan sähkökenttäviivan määrän mittaus. Tämä on suoraan verrannollinen pinta-alaisten sähkökenttäviivojen lukumäärään. Gaussin magneettikenttien laki on erittäin tärkeä laki. Gaussin magneettikenttiä koskevassa laissa todetaan, että minkä tahansa suljetun pinnan koko magneettivuo on nolla. Tämä johtuu siitä, että magneettisiä monopoleja ei ole olemassa. Magneettiset navat esiintyvät vain dipoleina. Millä tahansa tietyllä suljetulla pinnalla magneettinen nettopolariteetti on nolla. Siksi minkä tahansa suljetun pinnan magneettinen virta on nolla.

Coulombin laki

Coulombin laki on laki, joka kuvaa sähköisesti varautuneiden hiukkasten vuorovaikutusta. Tämä väittää, että kahden sähköisesti varautuneen hiukkasen välinen voima on verrannollinen varauksiin ja kääntäen verrannollinen kahden hiukkasen välisen etäisyyden neliöön. Tämä voidaan ilmaista yhtälöllä F = Q₁Q₂/ 4πr²ε₀ missä Q₁ ja Q2 ovat hiukkasten varaukset, r on kahden varauksen välinen etäisyys ja ε₀ on vapaan tilan dielektrinen vakio. Jos tämä yhtälö määritetään muulle väliaineelle kuin vapaa tila, ε₀ tulisi korvata ε, missä ε on väliaineen dielektrisyysvakio. Jos nämä maksut olisivat samassa merkissä, F olisi positiivinen arvo. Tämä tarkoittaa, että kaksi latausta hylkivät toisiaan. Jos näillä kahdella varauksella on erilaisia ​​merkkejä, F muuttuu negatiiviseksi arvoksi; siten kuvaten vetovoimaa näiden kahden latauksen välillä.