Gauss Law vs Coulomb Law
Gauss lag och Coulombs lag är två mycket viktiga lagar som används i teorin om elektromagnetiska fält. Dessa är två av de mest grundläggande lagarna som leder till utvecklingen av det elektromagnetiska fältet. Dessa lagar, tillsammans med Ampers lag, leder till Maxwells ekvationer. Maxwells ekvationer är en uppsättning av fyra ekvationer som kan beskriva alla fenomen inom elektromagnetisk teori. En grundlig förståelse av dessa två lagar krävs för att förstå teorierna om elektromagnetism till fullo. I den här artikeln ska vi diskutera vad Gauss lag och Coulombs lag är, deras tillämpningar, definitionerna, likheterna mellan dessa två och slutligen skillnaderna mellan Gauss lag och Coulombs lag.
Gauss lag
Gauss lag är en mycket viktig lag som beskriver egenskaperna hos elektriska fält, magnetfält och gravitationsfält. Gauss lag för elektriska fält säger att det elektriska flödet genom vilken stängd yta som helst är proportionell mot den elektriska laddning som är innesluten av ytan. Det kan uttryckas som ∅ = Q / ε 0 där φ är det totala elektriska flödet över ytan, Q är laddningen innesluten av ytan och ε 0är den dielektriska konstanten. För att förstå detta koncept måste man först förstå begreppet elektriskt flöde. Det elektriska flödet över en yta är ett mått på antalet elektriska fältlinjer som passerar genom en yta. Detta är direkt proportionellt mot antalet elektriska fältlinjer över ytan. Gauss lag för magnetfält är en mycket viktig lag. Gauss-lagen för magnetfält säger att det totala magnetiska flödet över en sluten yta är noll. Detta beror på att magnetiska monopol inte finns. Magnetstänger finns bara som dipoler. I en given sluten yta är nätets magnetiska polaritet noll. Därför är magnetflödet över någon sluten yta noll.
Coulombs lag
Coulombs lag är en lag som beskriver interaktioner mellan elektriskt laddade partiklar. Detta säger att kraften mellan två elektriskt laddade partiklar är proportionell mot laddningarna och omvänt proportionell mot kvadratet på avståndet mellan de två partiklarna. Detta kan uttryckas med hjälp av ekvationen F = Q 1 Q 2 / 4πr 2 ε 0 där Q 1 och Q2 är partiklarnas laddningar, r är avståndet mellan de två laddningarna och ε 0 är dielektricitetskonstanten för det fria utrymmet. Om denna ekvation definieras för ett annat medium än fritt utrymme, ε 0bör ersättas med ε, där ε är den dielektriska konstanten för mediet. Om dessa avgifter var av samma tecken skulle F vara ett positivt värde. Det betyder att de två avgifterna avvisar varandra. Om dessa två laddningar har olika tecken blir F ett negativt värde; beskriver således en attraktion mellan de två laddningarna.
Vad är skillnaden mellan Coulombs lag och Gauss lag?
• Coulombs lag beskriver samspelet mellan två laddningar medan Gauss lag beskriver flödet över en sluten yta från fastigheten innesluten i ytan.
• Coulombs lag är endast tillämplig på elektriska fält medan Gauss lag är tillämplig på elektriska fält, magnetfält och gravitationsfält.
