الفرق بين قانون غاوس وقانون كولومب

Anonim

قانون غاوس مقابل قانون كولوم

قانون غاوس وقانون كولومب هما من القوانين الهامة جدا المستخدمة في نظرية المجال الكهرومغناطيسي. هذه هي اثنين من أهم القوانين الأساسية، مما يؤدي إلى تطوير المجال الكهرومغناطيسي. هذه القوانين، جنبا إلى جنب مع قانون أمبير، تؤدي إلى معادلات ماكسويل. معادلات ماكسويل هي مجموعة من أربعة معادلات يمكن أن تصف أي ظاهرة في النظرية الكهرومغناطيسية. مطلوب فهم شامل في هذين القانونين، لفهم نظريات الكهرومغناطيسية تماما. في هذه المقالة، سنناقش ما هو قانون غاوس وقانون كولومب، وتطبيقاتها، والتعاريف، والتشابه بين هذين، وأخيرا الاختلافات بين قانون غاوس وقانون كولوم.

قانون جاوس

قانون جاوس هو قانون مهم جدا يصف خصائص الحقول الكهربائية والمجالات المغناطيسية ومجالات الجاذبية. وينص قانون غاوس للمجالات الكهربائية على أن التدفق الكهربائي من خلال أي سطح مغلق يتناسب مع الشحنة الكهربائية المحاطة بالسطح. ويمكن أن يعبر عنه على أنه ∅ = Q / ε 0 حيث φ هو إجمالي التدفق الكهربائي فوق السطح، Q هو الشحنة المحاطة بالسطح، و < 0 . لفهم هذا المفهوم، يجب على المرء أن يفهم أولا مفهوم التدفق الكهربائي. التدفق الكهربائي فوق سطح هو قياس عدد خط المجال الكهربائي يمر عبر السطح. وهذا يتناسب طرديا مع عدد خطوط المجال الكهربائي عبر السطح. قانون غاوس للمجالات المغناطيسية هو قانون مهم جدا. قانون غاوس للمجالات المغناطيسية ينص على أن التدفق المغناطيسي الكلي على أي سطح مغلق هو صفر. وذلك لأن أحادي القطب المغناطيسي غير موجود. الأقطاب المغناطيسية موجودة فقط كما ثنائيات القطب. وفي أي سطح مغلق معين، تكون القطبية الصافية المغناطيسية صفرا. لذلك، فإن التدفق المغناطيسي فوق أي سطح مغلق هو صفر.

قانون كولومب

قانون كولومب هو قانون يصف التفاعلات بين الجسيمات المشحونة كهربائيا. وهذا يشير إلى أن القوة بين جسيمين مشحونين كهربائيا تتناسب مع التهم وتتناسب عكسيا مع مربع المسافة بين الجسيمتين. يمكن التعبير عن ذلك باستخدام المعادلة F = Q 1 Q 2 / 4πr 2 ε 0 حيث Q 1 و Q2are رسوم الجسيمات، r هي المسافة بين التهمتين، و ε 0 هو ثابت العزل من المساحة الحرة. إذا تم تعريف هذه المعادلة لمتوسط ​​غير المساحة الحرة، يجب استبدال ε 0 ب ε، حيث ε هو ثابت العزل الكهربائي للوسط. إذا كانت هذه التهم من نفس العلامة، F ستكون قيمة إيجابية.وهذا يعني أن التهمتين يصدران بعضهما البعض. إذا كانت هاتان التهمتان من علامات مختلفة، F يصبح قيمة سلبية. وبالتالي، وصف جاذبية بين التهمتين.

ما هو الفرق بين قانون كولوم وقانون جاوس؟

• يصف قانون كولومب التفاعلات بين التهمتين بينما يصف قانون غاوس التدفق على سطح مغلق من الممتلكات المغلقة داخل السطح.

• قانون كولوم ينطبق فقط على المجالات الكهربائية في حين أن قانون غاوس ينطبق على المجالات الكهربائية، المجالات المغناطيسية ومجالات الجاذبية.