Verschil tussen Gauss Law en Coulomb Law

Gauss Law vs Coulomb Law

De wet van Gauss en de wet van Coulomb zijn twee zeer belangrijke wetten die worden gebruikt in de elektromagnetische veldentheorie. Dit zijn twee van de meest fundamentele wetten, die leiden tot de ontwikkeling van het elektromagnetische veld. Deze wetten leidden samen met de wet van Ampere tot de vergelijkingen van Maxwell. Maxwells vergelijkingen zijn een set van vier vergelijkingen die elk fenomeen in de elektromagnetische theorie kunnen beschrijven. Een grondig begrip van deze twee wetten is vereist om de theorieën van het elektromagnetisme volledig te begrijpen. In dit artikel gaan we bespreken wat de wet van Gauss en de wet van Coulomb zijn, hun toepassingen, de definities, de overeenkomsten tussen deze twee, en ten slotte de verschillen tussen de wet van Gauss en de wet van Coulomb.

De wet van Gauss

De wet van Gauss is een zeer belangrijke wet die de eigenschappen van elektrische velden, magnetische velden en zwaartekrachtvelden beschrijft. De wet van de Gauss voor elektrische velden stelt dat de elektrische flux door een gesloten oppervlak evenredig is met de elektrische lading die door het oppervlak wordt ingesloten. Het kan worden uitgedrukt als ∅ = Q / ε₀ waarbij φ de totale elektrische flux is over het oppervlak, Q is de lading ingesloten door het oppervlak en ε₀ is de diëlektrische constante. Om dit concept te begrijpen, moet men eerst het concept van elektrische flux begrijpen. De elektrische flux over een oppervlak is een maat voor het aantal elektrische veldlijnen dat door een oppervlak passeert. Dit is recht evenredig met het aantal elektrische veldlijnen over het oppervlak. De wet van de Gauss voor de magnetische velden is een zeer belangrijke wet. De wet van Gauss op magnetische velden stelt dat de totale magnetische flux over een gesloten oppervlak nul is. Dit komt omdat magnetische monopolen niet bestaan. Magnetische polen bestaan ​​alleen als dipolen. In elk gegeven gesloten oppervlak is de netto magnetische polariteit nul. Daarom is de magnetische flux over een gesloten oppervlak nul.

De wet van Coulomb

De wet van Coulomb is een wet die de interacties tussen elektrisch geladen deeltjes beschrijft. Dit stelt dat de kracht tussen twee elektrisch geladen deeltjes evenredig is met de ladingen en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand tussen de twee deeltjes. Dit kan worden uitgedrukt met behulp van de vergelijking F = Q₁Q₂/ 4πr²ε₀ waar Q₁ en Q2 zijn de ladingen van de deeltjes, r is de afstand tussen de twee ladingen, en ε₀ is de diëlektrische constante van vrije ruimte. Als deze vergelijking is gedefinieerd voor een ander medium dan vrije ruimte, ε₀ moet worden vervangen door ε, waarbij ε de diëlektrische constante van het medium is. Als deze kosten van hetzelfde teken zouden zijn, zou F een positieve waarde hebben. Dit betekent dat de twee aanklachten elkaar afweren. Als deze twee kosten verschillende tekens hebben, wordt F een negatieve waarde; dus, het beschrijven van een aantrekking tussen de twee ladingen.