Rozdíl Mezi Gaussovým Zákonem A Coulombovým Zákonem

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 08:37

Gaussův zákon vs. Coulombův zákon

Gaussův zákon a Coulombův zákon jsou dva velmi důležité zákony používané v teorii elektromagnetického pole. Jedná se o dva z nejzákladnějších zákonů, které vedou k vývoji elektromagnetického pole. Tyto zákony spolu s Ampérovým zákonem vedou k Maxwellovým rovnicím. Maxwellovy rovnice jsou souborem čtyř rovnic, které mohou popsat jakýkoli jev v elektromagnetické teorii. K úplnému pochopení teorií elektromagnetismu je nutné důkladné pochopení těchto dvou zákonů. V tomto článku se budeme zabývat tím, co jsou 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 jej vyjádřit jako ∅ = Q / ε _0, kde φ je celkový elektrický tok přes povrch, Q je náboj uzavřený povrchem a ε ₀je dielektrická konstanta. Abychom pochopili tento koncept, je třeba nejprve porozumět konceptu elektrického toku. Elektrický tok přes povrch je měření počtu čar elektrického pole procházejících 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 nulový. Je 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 říká, že síla mezi dvěma elektricky nabitými částicemi je úměrná nábojům a nepřímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti mezi dvěma částicemi. To lze vyjádřit pomocí rovnice F = Q ₁ Q ₂ / 4πr ² ε _0, kde Q ₁ a Q2 jsou náboje částic, r je vzdálenost mezi dvěma náboji a ε ₀ je dielektrická konstanta volného prostoru. Pokud je tato rovnice definována pro jiné médium než volné místo, ε ₀by měl být nahrazen ε, kde ε je dielektrická konstanta média. Pokud by tyto poplatky byly stejného znaménka, F by byla kladná hodnota. To znamená, že se oba poplatky navzájem odpuzují. Pokud mají tyto dva náboje různá znaménka, F se stává zápornou hodnotou; tedy popisující přitažlivost mezi dvěma náboji.

Jaký je rozdíl mezi Coulombovým zákonem a Gaussovým zákonem?

• Coulombův zákon popisuje interakce mezi dvěma náboji, zatímco Gaussův zákon popisuje tok přes uzavřený povrch z vlastnosti uzavřené uvnitř povrchu.

• Coulombův zákon je použitelný pouze pro elektrická pole, zatímco Gaussův zákon je použitelný pro elektrická pole, magnetická pole a gravitační pole.