Rozdíl mezi Gaussovým zákonem a Coulombovým zákonem

Gaussův zákon vs. Coulombův zákon

Gaussův zákon a Coulombův zákon jsou dva velmi důležité zákony používané v teorii elektromagnetického pole. Toto jsou dva z nejzákladnějších zákonů, které vedou k rozvoji elektromagnetického pole. Tyto zákony spolu s Ampérovým zákonem vedou k Maxwellovým rovnicím. Maxwellovy rovnice jsou množinou čtyř rovnic, které mohou popsat jakýkoli jev v elektromagnetické teorii. Abychom plně porozuměli teorím elektromagnetismu, je v těchto dvou zákonech nutné důkladné porozumění. V tomto článku se budeme zabývat tím, co je Gaussův zákon a Coulombův zákon, jejich aplikace, definice, podobnosti mezi těmito dvěma a nakonec rozdíly mezi Gaussovým zákonem a Coulombovým zákonem..

Gaussův zákon

Gaussův zákon je velmi důležitý zákon, který popisuje vlastnosti elektrických polí, magnetických polí a gravitačních polí. Gaussův zákon pro elektrická pole uvádí, že elektrický tok skrz jakýkoli uzavřený povrch je úměrný elektrickému náboji uzavřenému povrchem. Lze ji vyjádřit jako ∅ = Q / ε₀ kde φ je celkový elektrický tok po povrchu, Q je náboj obklopený povrchem a ε₀ je dielektrická konstanta. Abychom tomuto konceptu porozuměli, musíme nejprve pochopit pojem elektrického toku. Elektrický tok přes povrch je měření počtu elektrického pole procházejícího povrchem. To je přímo úměrné počtu čar elektrického pole na povrchu. Gaussův zákon pro magnetická pole je velmi důležitý zákon. Gaussův zákon pro magnetická pole uvádí, že celkový magnetický tok přes jakýkoli uzavřený povrch je nula. To proto, že magnetické monopoly neexistují. Magnetické póly existují pouze jako dipóly. V kterémkoli daném uzavřeném povrchu je čistá magnetická polarita nulová. Proto je magnetický tok přes jakýkoli uzavřený povrch nulový.

Coulombův zákon

Coulombův zákon je zákon popisující interakce mezi elektricky nabitými částicemi. To uvádí, že síla mezi dvěma elektricky nabitými částicemi je úměrná nábojům a nepřímo úměrná čtverci vzdálenosti mezi těmito dvěma částicemi. To lze vyjádřit pomocí rovnice F = Q₁Q₂/ 4πr²ε₀ kde Q₁ a Q2 jsou náboje částic, r je vzdálenost mezi těmito dvěma náboji a ε₀ je dielektrická konstanta volného prostoru. Pokud je tato rovnice definována pro jiné médium než volné místo, ε₀ by měl být nahrazen ε, kde ε je dielektrická konstanta média. Pokud by tyto poplatky měly stejné znaménko, byla by F kladná hodnota. To znamená, že se tyto dvě poplatky navzájem odpuzují. Pokud mají tyto dva náboje různé znaky, stává se F zápornou hodnotou; popisující přitažlivost mezi oběma poplatky.