Gaussov zakon vs Coulombov zakon
Gaussov zakon i Coulombov zakon su dva vrlo važna zakona koja se koriste u teoriji elektromagnetnog polja. Ovo su dva najosnovnija zakona, koji vode razvoju elektromagnetnog polja. Ovi zakoni, zajedno sa Ampereovim zakonom, dovode do Maxwellovih jednačina. Maxwellove jednadžbe su skup od četiri jednačine koje mogu opisati bilo koji fenomen u elektromagnetskoj teoriji. Potrebno je temeljno razumijevanje ova dva zakona, da bi se u potpunosti razumjele teorije elektromagnetizma. U ovom članku ćemo raspravljati o tome što su Gaussov i Coulombov zakon, njihove primjene, definicije, sličnosti između ova dva i na kraju razlike između Gaussovog i Coulombovog zakona.
Gaussov zakon
Gaussov zakon je veoma važan zakon koji opisuje svojstva električnih polja, magnetnih polja i gravitacionih polja. Gaussov zakon za električna polja kaže da je električni tok kroz bilo koju zatvorenu površinu proporcionalan električnom naboju zatvorenom površinom. Može se izraziti kao ∅=Q/ε0 gdje je φ ukupan električni tok preko površine, Q je naboj zatvoren površinom, a ε0je dielektrična konstanta. Da bismo razumjeli ovaj koncept, prvo moramo razumjeti koncept električnog fluksa. Električni tok preko površine je mjerenje broja linija električnog polja koje prolazi kroz površinu. Ovo je direktno proporcionalno broju linija električnog polja na površini. Gaussov zakon za magnetna polja je veoma važan zakon. Gaussov zakon za magnetna polja kaže da je ukupni magnetni tok preko bilo koje zatvorene površine jednak nuli. To je zato što magnetni monopoli ne postoje. Magnetski polovi postoje samo kao dipoli. U bilo kojoj zatvorenoj površini, neto magnetni polaritet je nula. Prema tome, magnetni fluks preko bilo koje zatvorene površine je nula.
Coulombov zakon
Coulombov zakon je zakon koji opisuje interakcije između električno nabijenih čestica. Ovo kaže da je sila između dvije električno nabijene čestice proporcionalna nabojima i obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti između dvije čestice. Ovo se može izraziti pomoću jednačine 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 jednačina definirana za medij koji nije slobodan prostor, ε0 treba zamijeniti sa ε, gdje je ε dielektrična konstanta medija. Da su ti naboji istog predznaka, F bi bila pozitivna vrijednost. To znači da se dva naboja odbijaju. Ako su ova 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 fluks preko zatvorene površine od svojstva zatvorenog unutar površine.
• Coulombov zakon je primjenjiv samo na električna polja dok je Gaussov zakon primjenjiv na električna polja, magnetna polja i gravitacijska polja.
