Forskjellen mellom Gauss Law og Coulomb Law

2024 Forfatter: Alex Aldridge | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 13:46

Gauss Law vs Coulomb Law

Gauss lov og Coulombs lov er to svært viktige lover som brukes i elektromagnetisk feltteori. Dette er to av de mest grunnleggende lovene, som fører til utviklingen av det elektromagnetiske feltet. Disse lovene, sammen med Amperes lov, fører til Maxwells ligninger. Maxwells ligninger er et sett med fire ligninger som kan beskrive ethvert fenomen i elektromagnetisk teori. En grundig forståelse av disse to lovene er nødvendig for å forstå teoriene om elektromagnetisme fullt ut. I denne artikkelen skal vi diskutere hva Gauss lov og Coulombs lov er, deres anvendelser, definisjonene, likhetene mellom disse to, og til slutt forskjellene mellom Gauss lov og Coulombs lov.

Gauss’ lov

Gauss lov er en svært viktig lov som beskriver egenskapene til elektriske felt, magnetiske felt og gravitasjonsfelt. Gauss lov for elektriske felt sier at den elektriske fluksen gjennom enhver lukket overflate er proporsjonal med den elektriske ladningen som er omsluttet av overflaten. Det kan uttrykkes som ∅=Q/ε₀ der φ er den totale elektriske fluksen over overflaten, Q er ladningen som er omsluttet av overflaten, og ε_{0er den dielektriske konstanten. For å forstå dette konseptet, må man først forstå konseptet elektrisk fluks. Den elektriske fluksen over en overflate er en måling av antall elektriske feltlinjer som går gjennom en overflate. Dette er direkte proporsjon alt med antall elektriske feltlinjer over overflaten. Gauss lov for magnetfeltene er en veldig viktig lov. Gauss lov for magnetiske felt sier at den totale magnetiske fluksen over enhver lukket overflate er null. Dette er fordi magnetiske monopoler ikke eksisterer. Magnetiske poler eksisterer bare som dipoler. I en gitt lukket overflate er den netto magnetiske polariteten null. Derfor er den magnetiske fluksen over enhver lukket overflate null.}

Coulombs lov

Coulombs lov er en lov som beskriver samspillet mellom elektrisk ladede partikler. Dette sier at kraften mellom to elektrisk ladede partikler er proporsjonal med ladningene og omvendt proporsjonal med kvadratet på avstanden mellom de to partiklene. Dette kan uttrykkes ved hjelp av ligningen F=Q₁Q₂/ 4πr²ε 0 _{der Q}1 _{og Q2er ladningene til partiklene, r er avstanden mellom de to ladningene, og ε}0_{er den dielektriske konstanten til ledig plass. Hvis denne ligningen er definert for et annet medium enn ledig plass, bør ε}0 _{erstattes med ε, der ε er den dielektriske konstanten til mediet. Hvis disse ladningene hadde samme fortegn, ville F være en positiv verdi. Dette betyr at de to ladningene frastøter hverandre. Hvis disse to ladningene har forskjellige fortegn, blir F en negativ verdi; dermed beskriver en attraksjon mellom de to ladningene.}

Hva er forskjellen mellom Coulombs lov og Gauss' lov?

• Coulombs lov beskriver samspillet mellom to ladninger, mens Gauss' lov beskriver fluksen over en lukket overflate fra eiendommen innelukket inne i overflaten.

• Coulombs lov gjelder bare elektriske felt, mens Gauss' lov gjelder elektriske felt, magnetiske felt og gravitasjonsfelt.