Gaussův zákon vs Coulombův zákon
Gaussův zákon a Coulombův zákon jsou dva velmi důležité zákony používané v teorii elektromagnetického pole. To jsou dva nejzákladnější zákony, které vedou k rozvoji elektromagnetického pole. Tyto zákony spolu s Amperovým 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 zapotřebí důkladné pochopení těchto dvou zákonů. V tomto článku budeme diskutovat o tom, 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 říká, že elektrický tok jakýmkoli uzavřeným povrchem je úměrný elektrickému náboji, který je povrchem uzavřen. Lze jej vyjádřit jako ∅=Q/ε0 kde φ je celkový elektrický tok povrchem, Q je náboj uzavřený povrchem a ε0je dielektrická konstanta. Abychom pochopili tento koncept, musíme nejprve porozumět konceptu elektrického toku. Elektrický tok povrchem je měřením počtu siločar elektrického pole procházejícího povrchem. To je přímo úměrné počtu siločar elektrického pole na povrchu. Gaussův zákon pro magnetická pole je velmi důležitý zákon. Gaussův zákon pro magnetická pole říká, že celkový magnetický tok na jakémkoli uzavřeném povrchu je nulový. Je to proto, že magnetické monopoly neexistují. Magnetické póly existují pouze jako dipóly. V jakémkoli daném uzavřeném povrchu je čistá magnetická polarita nulová. Proto je magnetický tok na jakémkoli uzavřeném povrchu 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=Q1Q2/ 4πr2ε 0 kde Q1 a Q2 jsou náboje částic, r je vzdálenost mezi těmito dvěma náboji a ε0je dielektrická konstanta volného prostoru. Pokud je tato rovnice definována pro jiné médium než volný prostor, ε0 by mělo být nahrazeno ε, kde ε je dielektrická konstanta média. Pokud by tyto náboje byly stejného znaménka, F by byla kladná hodnota. To znamená, že se oba náboje navzájem odpuzují. Jestliže tyto dva náboje mají 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 platí pouze pro elektrická pole, zatímco Gaussův zákon platí pro elektrická pole, magnetická pole a gravitační pole.
