Gaussi seadus vs Coulombi seadus
Gaussi seadus ja Coulombi seadus on kaks väga olulist seadust, mida kasutatakse elektromagnetvälja teoorias. Need on kaks kõige põhilisemat seadust, mis viivad elektromagnetvälja arenguni. Need seadused koos Ampere seadusega viivad Maxwelli võrranditeni. Maxwelli võrrandid on neljast võrrandist koosnev komplekt, mis võib kirjeldada mis tahes nähtust elektromagnetilises teoorias. Elektromagnetismi teooriate täielikuks mõistmiseks on vaja nende kahe seaduse põhjalikku mõistmist. Selles artiklis käsitleme, mis on Gaussi seadus ja Coulombi seadus, nende rakendused, määratlused, nende kahe sarnasused ja lõpuks Gaussi seaduse ja Coulombi seaduse erinevused.
Gaussi seadus
Gaussi seadus on väga oluline seadus, mis kirjeldab elektriväljade, magnetväljade ja gravitatsiooniväljade omadusi. Gaussi seadus elektriväljade kohta ütleb, et mis tahes suletud pinna läbiv elektrivoog on proportsionaalne pinnaga suletud elektrilaenguga. Seda saab väljendada kui ∅ = Q / ε 0, kus φ on pinna kogu elektrivoog, Q on pinnaga suletud laeng ja ε 0on dielektriline konstant. Selle mõiste mõistmiseks tuleb kõigepealt mõista elektrivoo mõistet. Pinna kohal olev elektrivoog on pinda läbiva elektrivälja liini arvu mõõtmine. See on otseselt proportsionaalne elektriväljajoontega kogu pinnal. Gaussi magnetväljade seadus on väga oluline seadus. Gaussi magnetväljade seadus ütleb, et kogu suletud pinna magnetvoog on null. Seda seetõttu, et magnetilisi monopole pole olemas. Magnetpoolused eksisteerivad ainult dipoolidena. Iga suletud pinna korral on magnetiline netopolaarsus null. Seetõttu on magnetvoog mis tahes suletud pinna kohal null.
Coulombi seadus
Coulombi seadus on seadus, mis kirjeldab elektriliselt laetud osakeste vastastikust mõju. See kinnitab, et kahe elektriliselt laetud osakese jõud on proportsionaalne laengutega ja pöördvõrdeline kahe osakese vahelise kauguse ruuduga. Seda saab väljendada võrrandi F = Q 1 Q 2 / 4πr 2 ε 0 abil, kus Q 1 ja Q2 on osakeste laengud, r on kahe laengu vaheline kaugus ja ε 0 on vaba ruumi dielektriline konstant. Kui see võrrand on määratletud muu keskkonna kui vaba ruumi jaoks, siis ε 0tuleks asendada ε-ga, kus ε on keskkonna dielektriline konstant. Kui need laengud oleksid sama märgiga, oleks F positiivne väärtus. See tähendab, et need kaks süüdistust tõrjuvad üksteist. Kui need kaks laengut on erineva märgiga, muutub F negatiivseks väärtuseks; seega kirjeldades kahe laengu vahelist tõmmet.
Mis vahe on Coulombi seadusel Gaussi seadusel?
• Coulombi seadus kirjeldab kahe laengu vastastikust mõju, samas kui Gaussi seadus kirjeldab voolu suletud pinna kohal pinna sees olevast omadusest.
• Coulombi seadust kohaldatakse ainult elektriväljade suhtes, Gaussi seadusi aga elektriväljade, magnetväljade ja gravitatsiooniväljade suhtes.
