Legea Gauss vs Legea Coulomb
Legea lui Gauss și legea lui Coulomb sunt două legi foarte importante folosite în teoria câmpului electromagnetic. Acestea sunt două dintre cele mai fundamentale legi, care duc la dezvoltarea câmpului electromagnetic. Aceste legi, împreună cu legea lui Ampere, conduc la ecuațiile lui Maxwell. Ecuațiile lui Maxwell sunt un set de patru ecuații care pot descrie orice fenomen din teoria electromagnetică. Este necesară o înțelegere aprofundată a acestor două legi, pentru a înțelege pe deplin teoriile electromagnetismului. În acest articol, vom discuta care sunt legea lui Gauss și legea lui Coulomb, aplicațiile lor, definițiile, asemănările dintre acestea două și, în final, diferențele dintre legea lui Gauss și legea lui Coulomb.
Legea lui Gauss
Legea lui Gauss este o lege foarte importantă care descrie proprietățile câmpurilor electrice, ale câmpurilor magnetice și ale câmpurilor gravitaționale. Legea lui Gauss pentru câmpurile electrice spune că fluxul electric prin orice suprafață închisă este proporțional cu sarcina electrică închisă de suprafață. Poate fi exprimat ca ∅=Q/ε0 unde φ este fluxul electric total pe suprafață, Q este sarcina cuprinsă de suprafață și ε0este constanta dielectrică. Pentru a înțelege acest concept, trebuie să înțelegem mai întâi conceptul de flux electric. Fluxul electric peste o suprafață este o măsură a numărului de linii de câmp electric care trec printr-o suprafață. Aceasta este direct proporțională cu numărul de linii de câmp electric de-a lungul suprafeței. Legea lui Gauss pentru câmpurile magnetice este o lege foarte importantă. Legea lui Gauss pentru câmpurile magnetice afirmă că fluxul magnetic total pe orice suprafață închisă este zero. Acest lucru se datorează faptului că monopolurile magnetice nu există. Polii magnetici există doar ca dipoli. Pe orice suprafață închisă dată, polaritatea magnetică netă este zero. Prin urmare, fluxul magnetic pe orice suprafață închisă este zero.
Legea lui Coulomb
Legea lui Coulomb este o lege care descrie interacțiunile dintre particulele încărcate electric. Aceasta afirmă că forța dintre două particule încărcate electric este proporțională cu sarcinile și invers proporțională cu pătratul distanței dintre cele două particule. Aceasta poate fi exprimată folosind ecuația F=Q1Q2/ 4πr2ε 0 unde Q1 și Q2 sunt sarcinile particulelor, r este distanța dintre cele două sarcini și ε0este constanta dielectrică a spațiului liber. Dacă această ecuație este definită pentru un alt mediu decât spațiul liber, ε0 ar trebui înlocuit cu ε, unde ε este constanta dielectrică a mediului. Dacă aceste sarcini ar fi de același semn, F ar fi o valoare pozitivă. Aceasta înseamnă că cele două acuzații se resping reciproc. Dacă aceste două sarcini sunt de semne diferite, F devine o valoare negativă; astfel, descriind o atracție între cele două taxe.
Care este diferența dintre legea lui Coulomb și legea lui Gauss?
• Legea lui Coulomb descrie interacțiunile dintre două sarcini, în timp ce legea lui Gauss descrie fluxul pe o suprafață închisă de la proprietatea închisă în interiorul suprafeței.
• Legea lui Coulomb este aplicabilă numai câmpurilor electrice, în timp ce legea lui Gauss este aplicabilă câmpurilor electrice, câmpurilor magnetice și câmpurilor gravitaționale.
