Gaussov zakon protiv Coulombovog zakona
Gaussov zakon i Coulombov zakon dva su vrlo važna zakona koji se koriste u teoriji elektromagnetskog polja. Ovo su dva temeljna zakona koja dovode do razvoja elektromagnetskog polja. Ovi zakoni, zajedno s Amperovim zakonom, dovode do Maxwellovih jednadžbi. Maxwellove jednadžbe su skup od četiri jednadžbe koje mogu opisati bilo koji fenomen u teoriji elektromagnetizma. Potrebno je temeljito razumijevanje ova dva zakona kako bi se u potpunosti razumjele teorije elektromagnetizma. U ovom ćemo članku raspravljati o tome što su Gaussov zakon i Coulombov zakon, njihove primjene, definicije, sličnosti između ova dva zakona i na kraju razlike između Gaussova zakona i Coulombova zakona.
Gaussov zakon
Gaussov zakon je vrlo važan zakon koji opisuje svojstva električnih polja, magnetskih polja i gravitacijskih polja. Gaussov zakon za električna polja kaže da je električni tok kroz bilo koju zatvorenu površinu proporcionalan električnom naboju koji okružuje površina. Može se izraziti kao ∅=Q/ε0 gdje je φ ukupni električni tok preko površine, Q je naboj koji okružuje površina, a ε0je dielektrična konstanta. Da bismo razumjeli ovaj koncept, prvo moramo razumjeti koncept električnog toka. Električni tok preko površine je mjera broja linija električnog polja koje prolaze kroz površinu. To je izravno proporcionalno broju linija električnog polja preko površine. Gaussov zakon za magnetska polja je vrlo važan zakon. Gaussov zakon za magnetska polja kaže da je ukupni magnetski tok preko bilo koje zatvorene površine jednak nuli. To je zato što magnetski monopoli ne postoje. Magnetski polovi postoje samo kao dipoli. U bilo kojoj zatvorenoj površini, neto magnetski polaritet je nula. Stoga je magnetski tok preko bilo koje zatvorene površine jednak nuli.
Coulombov zakon
Coulombov zakon je zakon koji opisuje interakcije između električki nabijenih čestica. To kaže da je sila između dviju električki nabijenih čestica proporcionalna nabojima i obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti između dviju čestica. Ovo se može izraziti pomoću jednadžbe F=Q1Q2/ 4πr2ε 0 gdje su Q1 i Q2 naboji čestica, r je udaljenost između dva naboja, a ε0je dielektrična konstanta slobodnog prostora. Ako je ova jednadžba definirana za medij koji nije slobodni prostor, ε0 treba zamijeniti s ε, gdje je ε dielektrična konstanta medija. Kad bi ti naboji bili istog predznaka, F bi bila pozitivna vrijednost. To znači da se dva naboja međusobno odbijaju. Ako su ta dva naboja različitih predznaka, F postaje negativna vrijednost; dakle, opisujući privlačnost između dva naboja.
Koja je razlika između Coulombovog i Gaussovog zakona?
• Coulombov zakon opisuje interakcije između dva naboja, dok Gaussov zakon opisuje tok preko zatvorene površine od svojstva zatvorenog unutar površine.
• Coulombov zakon primjenjiv je samo na električna polja, dok je Gaussov zakon primjenjiv na električna polja, magnetska polja i gravitacijska polja.
