Gaussov zákon verzus Coulombov zákon
Gaussov zákon a Coulombov zákon sú dva veľmi dôležité zákony používané v teórii elektromagnetického poľa. Toto sú dva najzákladnejšie zákony, ktoré vedú k rozvoju elektromagnetického poľa. Tieto zákony spolu s Amperovým zákonom vedú k Maxwellovým rovniciam. Maxwellove rovnice sú súborom štyroch rovníc, ktoré môžu opísať akýkoľvek jav v elektromagnetickej teórii. Na úplné pochopenie teórií elektromagnetizmu je potrebné dôkladné pochopenie týchto dvoch zákonov. V tomto článku budeme diskutovať o tom, čo sú Gaussov zákon a Coulombov zákon, ich aplikácie, definície, podobnosti medzi týmito dvoma a nakoniec rozdiely medzi Gaussovým zákonom a Coulombovým zákonom.
Gaussov zákon
Gaussov zákon je veľmi dôležitý zákon, ktorý popisuje vlastnosti elektrických polí, magnetických polí a gravitačných polí. Gaussov zákon pre elektrické polia hovorí, že elektrický tok cez akýkoľvek uzavretý povrch je úmerný elektrickému náboju uzavretému povrchom. Dá sa vyjadriť ako ∅=Q/ε0, kde φ je celkový elektrický tok po povrchu, Q je náboj uzavretý povrchom a ε0je dielektrická konštanta. Aby sme pochopili tento koncept, musíme najprv pochopiť koncept elektrického toku. Elektrický tok cez povrch je miera počtu elektrických siločiar prechádzajúcich povrchom. To je priamo úmerné počtu elektrických siločiar na povrchu. Gaussov zákon pre magnetické polia je veľmi dôležitý zákon. Gaussov zákon pre magnetické polia hovorí, že celkový magnetický tok na akomkoľvek uzavretom povrchu je nulový. Je to preto, že magnetické monopoly neexistujú. Magnetické póly existujú iba ako dipóly. V akomkoľvek danom uzavretom povrchu je čistá magnetická polarita nulová. Preto je magnetický tok na akomkoľvek uzavretom povrchu nulový.
Coulombov zákon
Coulombov zákon je zákon popisujúci interakcie medzi elektricky nabitými časticami. To znamená, že sila medzi dvoma elektricky nabitými časticami je úmerná nábojom a nepriamo úmerná druhej mocnine vzdialenosti medzi týmito dvoma časticami. Dá sa to vyjadriť pomocou rovnice F=Q1Q2/ 4πr2ε 0 kde Q1 a Q2 sú náboje častíc, r je vzdialenosť medzi týmito dvoma nábojmi a ε0je dielektrická konštanta voľného priestoru. Ak je táto rovnica definovaná pre iné médium ako voľný priestor, ε0 by sa malo nahradiť ε, kde ε je dielektrická konštanta média. Ak by tieto náboje mali rovnaké znamienko, F by bola kladná hodnota. To znamená, že tieto dva náboje sa navzájom odpudzujú. Ak majú tieto dva náboje rôzne znamienka, F dostane zápornú hodnotu; teda opisuje príťažlivosť medzi týmito dvoma nábojmi.
Aký je rozdiel medzi Coulombovým zákonom a Gaussovým zákonom?
• Coulombov zákon popisuje interakcie medzi dvoma nábojmi, zatiaľ čo Gaussov zákon popisuje tok cez uzavretý povrch z vlastnosti uzavretej vo vnútri povrchu.
• Coulombov zákon platí len pre elektrické polia, zatiaľ čo Gaussov zákon platí pre elektrické polia, magnetické polia a gravitačné polia.
