Gauss Law vs Coulomb Law
Gauss's lov og Coulombs lov er to meget vigtige love, der anvendes i teorien om elektromagnetisk felt. Dette er to af de mest grundlæggende love, der fører til udviklingen af det elektromagnetiske felt. Disse love fører sammen med Ampere's lov til Maxwells ligninger. Maxwells ligninger er et sæt af fire ligninger, der kan beskrive ethvert fænomen i elektromagnetisk teori. En grundig forståelse af disse to love er påkrævet for at forstå teorierne om elektromagnetisme fuldt ud. I denne artikel skal vi diskutere, hvad Gauss's lov og Coulombs lov er, deres anvendelser, definitionerne, lighederne mellem disse to og endelig forskellene mellem Gauss's lov og Coulombs lov.
Gauss's lov
Gauss's lov er en meget vigtig lov, der beskriver egenskaberne ved elektriske felter, magnetfelter og tyngdefelter. Gauss's lov for elektriske felter siger, at den elektriske strømning gennem en lukket overflade er proportional med den elektriske ladning, der er omgivet af overfladen. Det kan udtrykkes som ∅ = Q / ε 0 hvor φ er den samlede elektriske strøm over overfladen, Q er ladningen omgivet af overfladen, og ε 0er den dielektriske konstant. For at forstå dette koncept skal man først forstå begrebet elektrisk flux. Den elektriske strømning over en overflade er en måling af antallet af elektriske feltlinjer, der passerer gennem en overflade. Dette er direkte proportionalt med antallet af elektriske feltlinjer på tværs af overfladen. Gauss's lov for magnetfelterne er en meget vigtig lov. Gauss's lov for magnetfelter siger, at den samlede magnetiske flux over enhver lukket overflade er nul. Dette skyldes, at magnetiske monopol ikke findes. Magnetiske poler findes kun som dipoler. I en given lukket overflade er nettomagnetisk polaritet nul. Derfor er den magnetiske flux over enhver lukket overflade nul.
Coulombs lov
Coulombs lov er en lov, der beskriver interaktionen mellem elektrisk ladede partikler. Dette siger, at kraften mellem to elektrisk ladede partikler er proportional med ladningerne og omvendt proportional med kvadratet for afstanden mellem de to partikler. Dette kan udtrykkes ved hjælp af ligningen F = Q 1 Q 2 / 4πr 2 ε 0, hvor Q 1 og Q2 er partiklernes ladninger, r er afstanden mellem de to ladninger, og ε 0 er dielektricitetskonstanten for frit rum. Hvis denne ligning er defineret for et andet medium end ledigt rum, ε 0bør erstattes med ε, hvor ε er mediumets dielektriske konstant. Hvis disse afgifter var af samme tegn, ville F være en positiv værdi. Dette betyder, at de to anklager afviser hinanden. Hvis disse to ladninger har forskellige tegn, bliver F en negativ værdi; således en beskrivelse af en tiltrækning mellem de to ladninger.
Hvad er forskellen mellem Coulombs lov og Gauss lov?
• Coulombs lov beskriver samspillet mellem to ladninger, mens Gauss's lov beskriver strømmen over en lukket overflade fra ejendommen, der er lukket inde i overfladen.
• Coulombs lov finder kun anvendelse på elektriske felter, mens Gauss lov finder anvendelse på elektriske felter, magnetfelter og tyngdekraftsfelter.
