Διαφορά μεταξύ του νόμου Gauss και του νόμου του Coulomb

. Αυτοί είναι δύο από τους πιο θεμελιώδεις νόμους, οι οποίοι οδηγούν στην ανάπτυξη του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου. Αυτοί οι νόμοι, μαζί με τον νόμο του Αμπερέ, οδηγούν στις εξισώσεις του Maxwell. Οι εξισώσεις Maxwell είναι ένα σύνολο τεσσάρων εξισώσεων που μπορούν να περιγράψουν οποιοδήποτε φαινόμενο στην ηλεκτρομαγνητική θεωρία. Απαιτείται διεξοδική κατανόηση σε αυτούς τους δύο νόμους, για την πλήρη κατανόηση των θεωριών του ηλεκτρομαγνητισμού. Σε αυτό το άρθρο, πρόκειται να συζητήσουμε το νόμο του Gauss και τον νόμο του Coulomb, τις εφαρμογές τους, τους ορισμούς, τις ομοιότητες μεταξύ αυτών των δύο και τέλος τις διαφορές μεταξύ του νόμου του Gauss και του νόμου του Coulomb.

Ο νόμος του Gauss είναι ένας πολύ σημαντικός νόμος που περιγράφει τις ιδιότητες των ηλεκτρικών πεδίων, των μαγνητικών πεδίων και των βαρυτικών πεδίων. Ο νόμος του Gauss για τα ηλεκτρικά πεδία δηλώνει ότι η ηλεκτρική ροή μέσω οποιασδήποτε κλειστής επιφάνειας είναι ανάλογη με το ηλεκτρικό φορτίο που περικλείεται από την επιφάνεια. Μπορεί να εκφράζεται ως ∅ = Q / ε

0

όπου φ είναι η ολική ηλεκτρική ροή στην επιφάνεια, Q είναι το φορτίο που περικλείεται από την επιφάνεια και ε

0 _{είναι η διηλεκτρική σταθερά. Για να κατανοήσουμε αυτή την έννοια, πρέπει πρώτα να καταλάβουμε την έννοια της ηλεκτρικής ροής. Η ηλεκτρική ροή σε μια επιφάνεια είναι μια μέτρηση του αριθμού των γραμμών ηλεκτρικού πεδίου που διέρχονται από μια επιφάνεια. Αυτό είναι άμεσα ανάλογο του αριθμού των γραμμών ηλεκτρικού πεδίου στην επιφάνεια. Ο νόμος του Gauss για τα μαγνητικά πεδία είναι ένας πολύ σημαντικός νόμος. Ο νόμος του Gauss για τα μαγνητικά πεδία δηλώνει ότι η ολική μαγνητική ροή σε οποιαδήποτε κλειστή επιφάνεια είναι μηδενική. Αυτό οφείλεται στο ότι δεν υπάρχουν μαγνητικά μονοπώλια. Οι μαγνητικοί πόλοι υπάρχουν μόνο ως δίπολα. Σε οποιαδήποτε δεδομένη κλειστή επιφάνεια, η καθαρή μαγνητική πολικότητα είναι μηδέν. Συνεπώς, η μαγνητική ροή σε οποιαδήποτε κλειστή επιφάνεια είναι μηδέν.}

_{Νόμος του Coulomb} Ο νόμος της Coulomb είναι ένας νόμος που περιγράφει τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ηλεκτρικά φορτισμένων σωματιδίων. Αυτό δηλώνει ότι η δύναμη μεταξύ δύο ηλεκτρικά φορτισμένων σωματιδίων είναι ανάλογη προς τα φορτία και αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ των δύο σωματιδίων. Αυτό μπορεί να εκφραστεί χρησιμοποιώντας την εξίσωση F = Q

1

Q

2 _{/ 4πr} 2 _ε 0 ^{> και Q2 είναι τα φορτία των σωματιδίων, r είναι η απόσταση μεταξύ των δύο φορτίων, και ε} 0 _{είναι η διηλεκτρική σταθερά του ελεύθερου χώρου. Εάν αυτή η εξίσωση ορίζεται για ένα μέσο διαφορετικό από τον ελεύθερο χώρο, ε} 0 _{θα πρέπει να αντικατασταθεί με ε, όπου ε είναι η διηλεκτρική σταθερά του μέσου. Εάν αυτές οι επιβαρύνσεις ήταν του ίδιου σημείου, το F θα ήταν θετική αξία.Αυτό σημαίνει ότι οι δύο χρεώσεις απορρίπτονται ο ένας τον άλλον. Αν αυτές οι δύο χρεώσεις έχουν διαφορετικές ενδείξεις, ο F γίνεται αρνητική τιμή. περιγράφοντας έτσι μια έλξη μεταξύ των δύο κατηγοριών.}

_{Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του νόμου του Coulomb και του νόμου του Gauss;} • Ο νόμος της Coulomb περιγράφει τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ δύο φορτίων, ενώ ο νόμος του Gauss περιγράφει τη ροή πάνω από μια κλειστή επιφάνεια από την περιουσία που περικλείεται στην επιφάνεια. _{• Ο νόμος της Coulomb ισχύει μόνο για ηλεκτρικά πεδία, ενώ ο νόμος του Gauss ισχύει για ηλεκτρικά πεδία, μαγνητικά πεδία και βαρυτικά πεδία.}