Perbezaan Antara Hukum Gauss dan Undang-Undang Coulomb

Gauss Law vs Coulomb Law

Undang-undang Gauss dan undang-undang Coulomb adalah dua undang-undang yang sangat penting yang digunakan dalam teori medan elektromagnetik. Ini adalah dua undang-undang yang paling asas, yang membawa kepada pembangunan medan elektromagnetik. Undang-undang ini, bersama-sama dengan undang-undang Ampere, membawa kepada persamaan Maxwell. Persamaan Maxwell adalah satu set empat persamaan yang boleh menggambarkan sebarang fenomena dalam teori elektromagnetik. Pengertian menyeluruh dalam dua undang-undang ini diperlukan, untuk memahami teori-teori elektromagnetisme sepenuhnya. Dalam artikel ini, kita akan membincangkan undang-undang Gauss dan undang-undang Coulomb, aplikasi mereka, definisi, kesamaan antara kedua-dua ini, dan akhirnya perbezaan antara undang-undang Gauss dan undang-undang Coulomb.

Undang-undang Gauss

Undang-undang Gauss adalah undang-undang yang sangat penting yang menggambarkan sifat medan elektrik, medan magnet dan medan graviti. Undang-undang Gauss untuk bidang elektrik menyatakan bahawa aliran elektrik melalui mana-mana permukaan tertutup adalah berkadar dengan cas elektrik yang dilampirkan oleh permukaan. Ia boleh dinyatakan sebagai ∅ = Q / ε₀ di mana φ adalah jumlah fluks elektrik di atas permukaan, Q adalah cas yang dilampirkan oleh permukaan, dan ε₀ adalah pemalar dielektrik. Untuk memahami konsep ini, seseorang mesti terlebih dahulu memahami konsep fluks elektrik. Fluks elektrik di atas permukaan adalah pengukuran bilangan garis medan elektrik yang melalui permukaan. Ini berkadar terus dengan bilangan talian medan elektrik di seluruh permukaan. Undang-undang Gauss untuk medan magnet adalah undang-undang yang sangat penting. Undang-undang Gauss untuk medan magnet menyatakan bahawa jumlah fluks magnet atas permukaan tertutup adalah sifar. Ini kerana monopole magnet tidak wujud. Tiang magnetik hanya wujud sebagai dipoles. Dalam sebarang permukaan tertutup, polaritas magnet bersih adalah sifar. Oleh itu, fluks magnetik ke atas permukaan tertutup adalah sifar.

Undang-undang Coulomb

Undang-undang Coulomb adalah undang-undang yang menggambarkan interaksi antara zarah yang dikenakan elektrik. Ini menyatakan bahawa daya di antara dua zarah yang dikenakan elektrik adalah berkadar dengan caj dan berkadar songsang dengan kuadrat jarak antara kedua-dua zarah tersebut. Ini boleh dinyatakan menggunakan persamaan F = Q₁Q₂/ 4πr²ε₀ di mana Q₁ dan Q2arakan caj zarah, r adalah jarak antara kedua-dua caj, dan ε₀ adalah pemalar dielektrik ruang bebas. Jika persamaan ini ditakrifkan untuk medium selain ruang bebas, ε₀ perlu diganti dengan ε, di mana ε adalah pemalar dielektrik medium. Sekiranya caj ini adalah tanda yang sama, F akan menjadi nilai positif. Ini bererti kedua-dua caj menimbulkan satu sama lain. Sekiranya kedua-dua caj ini adalah tanda yang berlainan, F menjadi nilai negatif; dengan itu, menggambarkan tarikan antara kedua tuduhan itu.