Gauso įstatymas ir Kulono įstatymas
Gauso ir Coulombo dėsniai yra du labai svarbūs dėsniai, naudojami elektromagnetinio lauko teorijoje. Tai yra du pagrindiniai dėsniai, lemiantys elektromagnetinio lauko raidą. Šie įstatymai kartu su Ampere'o dėsniu veda į Maxwello lygtis. Maksvelo lygtys yra keturių lygčių rinkinys, galintis apibūdinti bet kokį elektromagnetinės teorijos reiškinį. Norint iki galo suprasti elektromagnetizmo teorijas, reikia gerai suprasti šiuos du dėsnius. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra Gausso ir Coulombo dėsniai, jų taikymai, apibrėžimai, šių dviejų panašumai ir galiausiai skirtumai tarp Gauso dėsnio ir Coulombo dėsnio.
Gauso dėsnis
Gauso dėsnis yra labai svarbus dėsnis, apibūdinantis elektrinių laukų, magnetinių laukų ir gravitacinių laukų savybes. Gauso elektrinių laukų įstatymas teigia, kad elektros srautas per bet kurį uždarą paviršių yra proporcingas paviršiaus uždarytam elektros krūviui. Tai galima išreikšti kaip ∅ = Q / ε 0, kur φ yra bendras elektros srautas virš paviršiaus, Q yra paviršiaus uždaras krūvis ir ε 0yra dielektrinė konstanta. Norint suprasti šią sąvoką, pirmiausia reikia suprasti elektros srauto sąvoką. Elektros srautas virš paviršiaus yra elektrinio lauko linijos, einančios per paviršių, skaičiaus matavimas. Tai yra tiesiogiai proporcinga elektrinio lauko linijų skaičiui visame paviršiuje. Gauso magnetinių laukų dėsnis yra labai svarbus dėsnis. Gauso magnetinių laukų įstatymas teigia, kad bendras magnetinis srautas virš bet kurio uždaro paviršiaus yra lygus nuliui. Taip yra todėl, kad magnetinių monopolių nėra. Magnetiniai poliai egzistuoja tik kaip dipoliai. Bet kuriame uždarame paviršiuje grynasis magnetinis poliškumas yra lygus nuliui. Todėl magnetinis srautas virš bet kurio uždaro paviršiaus yra lygus nuliui.
Kulono dėsnis
Coulombo dėsnis yra dėsnis, apibūdinantis elektra įkrautų dalelių sąveiką. Tai teigia, kad jėga tarp dviejų elektra įkrautų dalelių yra proporcinga krūviams ir atvirkščiai proporcinga atstumo tarp dviejų dalelių kvadratui. Tai galima išreikšti naudojant lygtį F = Q 1 Q 2 / 4πr 2 ε 0, kur Q 1 ir Q2 yra dalelių krūviai, r yra atstumas tarp dviejų krūvių, o ε 0 yra laisvosios vietos dielektrinė konstanta. Jei ši lygtis yra apibrėžta kitai terpei nei laisva erdvė, ε 0turėtų būti pakeista ε, kur ε yra terpės dielektrinė konstanta. Jei šie krūviai būtų to paties ženklo, F būtų teigiama reikšmė. Tai reiškia, kad abu kaltinimai atstumia vienas kitą. Jei šie du krūviai yra skirtingų ženklų, F tampa neigiama reikšme; taigi apibūdindamas trauką tarp dviejų krūvių.
Kuo skiriasi Coulombo įstatymas nuo Gausso įstatymo?
• Coulombo dėsnis apibūdina dviejų krūvių sąveiką, o Gausso dėsnis - srautą virš uždaro paviršiaus iš savybės, uždarytos paviršiaus viduje.
• Coulombo įstatymas taikomas tik elektriniams laukams, o Gausso įstatymas - elektriniams, magnetiniams ir gravitaciniams laukams.
