Gausso įstatymas prieš Kulono dėsnį
Gausso dėsnis ir Kulono dėsnis yra du labai svarbūs dėsniai, naudojami elektromagnetinio lauko teorijoje. Tai yra du pagrindiniai dėsniai, lemiantys elektromagnetinio lauko vystymąsi. Šie dėsniai kartu su Ampero dėsniu veda į Maksvelo lygtis. Maksvelo lygtys yra keturių lygčių rinkinys, galintis apibūdinti bet kokį elektromagnetinės teorijos reiškinį. Norint visiškai suprasti elektromagnetizmo teorijas, reikia nuodugniai suprasti šiuos du įstatymus. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra Gauso dėsnis ir Kulono dėsnis, jų taikymas, apibrėžimai, šių dviejų panašumai ir galiausiai skirtumai tarp Gauso dėsnio ir Kulono dėsnio.
Gauso dėsnis
Gausso dėsnis yra labai svarbus dėsnis, apibūdinantis elektrinių, magnetinių ir gravitacinių laukų savybes. Gauso elektrinių laukų dėsnis teigia, kad elektros srautas per bet kurį uždarą paviršių yra proporcingas paviršiaus apgaubtam elektros krūviui. Jis gali būti išreikštas kaip ∅=Q/ε0, kur φ yra bendras elektros srautas per paviršių, Q yra krūvis, gautas paviršiaus, ir ε0yra dielektrinė konstanta. Norint suprasti šią sąvoką, pirmiausia reikia suprasti elektros srauto sąvoką. Elektros srautas virš paviršiaus yra elektrinio lauko linijos, einančios per paviršių, skaičiaus matavimas. Tai yra tiesiogiai proporcinga elektrinio lauko linijų skaičiui visame paviršiuje. Gauso dėsnis magnetiniams laukams yra labai svarbus dėsnis. Gauso dėsnis magnetiniams laukams teigia, kad bendras magnetinis srautas virš bet kurio uždaro paviršiaus yra lygus nuliui. Taip yra todėl, kad magnetinių monopolių nėra. Magnetiniai poliai egzistuoja tik kaip dipoliai. Bet kuriame uždarame paviršiuje grynasis magnetinis poliškumas yra lygus nuliui. Todėl bet kurio uždaro paviršiaus magnetinis srautas yra lygus nuliui.
Kulono dėsnis
Kulono dėsnis yra dėsnis, apibūdinantis elektriškai įkrautų dalelių sąveiką. Tai teigia, kad jėga tarp dviejų elektra įkrautų dalelių yra proporcinga krūviams ir atvirkščiai proporcinga atstumo tarp dviejų dalelių kvadratui. Tai galima išreikšti naudojant lygtį F=Q1Q2/ 4πr2ε 0 kur Q1 ir Q2 yra dalelių krūviai, r yra atstumas tarp dviejų krūvių ir ε0yra laisvos erdvės dielektrinė konstanta. Jei ši lygtis apibrėžta terpei, kuri nėra laisva erdvė, ε0 turėtų būti pakeistas ε, kur ε yra terpės dielektrinė konstanta. Jei šie krūviai būtų to paties ženklo, F būtų teigiama reikšmė. Tai reiškia, kad abu įkrovimai atstumia vienas kitą. Jei šie du krūviai yra skirtingų ženklų, F tampa neigiama reikšme; taigi, apibūdinant trauką tarp dviejų krūvių.
Kuo skiriasi Kulono ir Gauso dėsnis?
• Kulono dėsnis aprašo dviejų krūvių sąveiką, o Gauso dėsnis – srautą per uždarą paviršių nuo paviršiaus viduje esančios savybės.
• Kulono dėsnis taikomas tik elektriniams laukams, o Gauso dėsnis taikomas elektriniams, magnetiniams ir gravitaciniams laukams.
