Gaussovo právo vs. Coulombovo právo
Gaussov zákon a Coulombov zákon sú dva veľmi dôležité zákony používané v teórii elektromagnetického poľa. Toto sú dva z najzákladnejších zákonov, ktoré vedú k rozvoju elektromagnetického poľa. Tieto zákony spolu s Ampérovým zákonom vedú k Maxwellovým rovniciam. Maxwellove rovnice sú súborom štyroch rovníc, ktoré môžu popisovať akýkoľvek jav v elektromagnetickej teórii. Na úplné pochopenie teórií elektromagnetizmu je potrebné dôkladné pochopenie týchto dvoch zákonov. V tomto článku sa budeme zaoberať tým, 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. Môže byť vyjadrená ako ∅ = Q / ε 0, kde φ je celkový elektrický tok cez povrch, Q je náboj obklopený povrchom a ε 0je dielektrická konštanta. Aby sme pochopili tento koncept, je potrebné najskôr porozumieť konceptu elektrického toku. Elektrický tok cez povrch je meranie počtu siločiar elektrického poľa prechádzajúcich povrchom. To je priamo úmerné počtu siločiar elektrického poľa na povrchu. Gaussov zákon pre magnetické polia je veľmi dôležitý zákon. Gaussov zákon pre magnetické polia hovorí, že celkový magnetický tok cez akýkoľvek uzavretý povrch je nulový. Je to tak preto, lebo magnetické monopoly neexistujú. Magnetické póly existujú iba ako dipóly. Na ktoromkoľvek danom uzavretom povrchu je čistá magnetická polarita nulová. Preto je magnetický tok cez akýkoľvek uzavretý povrch nulový.
Coulombov zákon
Coulombov zákon je zákon, ktorý popisuje interakcie medzi elektricky nabitými časticami. Toto uvádza, že sila medzi dvoma elektricky nabitými časticami je úmerná nábojom a nepriamo úmerná druhej mocnine vzdialenosti medzi týmito dvoma časticami. To je možné vyjadriť pomocou rovnice F = Q 1 Q 2 / 4πr 2 ε 0, kde Q 1 a Q2 sú náboje častíc, r je vzdialenosť medzi dvoma nábojmi a ε 0 je dielektrická konštanta voľného priestoru. Ak je táto rovnica definovaná pre iné médium ako voľný priestor, ε 0treba nahradiť ε, kde ε je dielektrická konštanta média. Keby boli tieto poplatky rovnakého znamienka, F by bola kladná hodnota. To znamená, že sa oba poplatky vzájomne odpudzujú. Ak sú tieto dva náboje rozdielnych znamienok, F sa stane zápornou hodnotou; teda opisuje príťažlivosť medzi 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 je použiteľný iba pre elektrické polia, zatiaľ čo Gaussov zákon je použiteľný pre elektrické polia, magnetické polia a gravitačné polia.
