Gausa likums pret Kulona likumu
Gausa likums un Kulona likums ir divi ļoti svarīgi likumi, ko izmanto elektromagnētiskā lauka teorijā. Šie ir divi no vissvarīgākajiem likumiem, kas izraisa elektromagnētiskā lauka attīstību. Šie likumi kopā ar Ampera likumu noved pie Maksvela vienādojumiem. Maksvela vienādojumi ir četru vienādojumu kopa, kas var aprakstīt jebkuru parādību elektromagnētiskajā teorijā. Lai pilnībā izprastu elektromagnētisma teorijas, ir nepieciešama rūpīga izpratne par šiem diviem likumiem. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir Gausa likums un Kulona likums, to pielietojums, definīcijas, līdzības starp šiem diviem un visbeidzot atšķirības starp Gausa likumu un Kulona likumu.
Gausa likums
Gausa likums ir ļoti svarīgs likums, kas apraksta elektrisko lauku, magnētisko lauku un gravitācijas lauku īpašības. Gausa likums elektriskajiem laukiem nosaka, ka elektriskā plūsma caur jebkuru slēgtu virsmu ir proporcionāla elektriskajam lādiņam, ko aptver virsma. To var izteikt kā ∅=Q/ε0, kur φ ir kopējā elektriskā plūsma virs virsmas, Q ir virsmas aptvertais lādiņš un ε0ir dielektriskā konstante. Lai saprastu šo jēdzienu, vispirms ir jāsaprot elektriskās plūsmas jēdziens. Elektriskā plūsma virs virsmas ir elektriskā lauka līniju skaita mērījums, kas iet caur virsmu. Tas ir tieši proporcionāls elektriskā lauka līniju skaitam visā virsmā. Gausa likums magnētiskajiem laukiem ir ļoti svarīgs likums. Gausa likums par magnētiskajiem laukiem nosaka, ka kopējā magnētiskā plūsma virs jebkuras slēgtas virsmas ir nulle. Tas ir tāpēc, ka magnētiskie monopoli nepastāv. Magnētiskie stabi pastāv tikai kā dipoli. Jebkurā slēgtā virsmā neto magnētiskā polaritāte ir nulle. Tāpēc magnētiskā plūsma virs jebkuras slēgtas virsmas ir nulle.
Kulona likums
Kulona likums ir likums, kas apraksta mijiedarbību starp elektriski lādētām daļiņām. Tas norāda, ka spēks starp divām elektriski lādētām daļiņām ir proporcionāls lādiņiem un apgriezti proporcionāls attāluma kvadrātam starp abām daļiņām. To var izteikt, izmantojot vienādojumu F=Q1Q2/ 4πr2ε 0 kur Q1 un Q2 ir daļiņu lādiņi, r ir attālums starp diviem lādiņiem un ε0ir brīvas vietas dielektriskā konstante. Ja šis vienādojums ir definēts videi, kas nav brīva telpa, ε0 jāaizstāj ar ε, kur ε ir vides dielektriskā konstante. Ja šie lādiņi būtu ar vienādu zīmi, F būtu pozitīva vērtība. Tas nozīmē, ka abi lādiņi viens otru atgrūž. Ja šiem diviem lādiņiem ir dažādas zīmes, F kļūst par negatīvu vērtību; tādējādi aprakstot pievilcību starp diviem lādiņiem.
Kāda ir atšķirība starp Kulona likumu un Gausa likumu?
• Kulona likums apraksta mijiedarbību starp diviem lādiņiem, savukārt Gausa likums apraksta plūsmu virs slēgtas virsmas no virsmas iekšpusē esošās īpašības.
• Kulona likums ir piemērojams tikai elektriskajiem laukiem, savukārt Gausa likums ir piemērojams elektriskajiem laukiem, magnētiskajiem laukiem un gravitācijas laukiem.
