Llei de Gauss vs Llei de Coulomb
La llei de Gauss i la llei de Coulomb són dues lleis molt importants utilitzades en la teoria del camp electromagnètic. Aquestes són dues de les lleis més fonamentals, que porten al desenvolupament del camp electromagnètic. Aquestes lleis, juntament amb la llei d'Ampere, donen lloc a les equacions de Maxwell. Les equacions de Maxwell són un conjunt de quatre equacions que poden descriure qualsevol fenomen de la teoria electromagnètica. Es requereix una comprensió a fons d'aquestes dues lleis per entendre completament les teories de l'electromagnetisme. En aquest article, parlarem de què són la llei de Gauss i la llei de Coulomb, les seves aplicacions, les definicions, les similituds entre aquestes dues i, finalment, les diferències entre la llei de Gauss i la llei de Coulomb.
Llei de Gauss
La llei de Gauss és una llei molt important que descriu les propietats dels camps elèctrics, els camps magnètics i els camps gravitatoris. La llei de Gauss per als camps elèctrics estableix que el flux elèctric a través de qualsevol superfície tancada és proporcional a la càrrega elèctrica tancada per la superfície. Es pot expressar com ∅=Q/ε0 on φ és el flux elèctric total sobre la superfície, Q és la càrrega tancada per la superfície i ε0és la constant dielèctrica. Per entendre aquest concepte, primer cal entendre el concepte de flux elèctric. El flux elèctric sobre una superfície és una mesura del nombre de línies de camp elèctric que travessen una superfície. Això és directament proporcional al nombre de línies de camp elèctric a través de la superfície. La llei de Gauss per als camps magnètics és una llei molt important. La llei de Gauss per als camps magnètics estableix que el flux magnètic total sobre qualsevol superfície tancada és zero. Això es deu al fet que els monopols magnètics no existeixen. Els pols magnètics només existeixen com a dipols. En qualsevol superfície tancada donada, la polaritat magnètica neta és zero. Per tant, el flux magnètic sobre qualsevol superfície tancada és zero.
Llei de Coulomb
La llei de Coulomb és una llei que descriu les interaccions entre partícules carregades elèctricament. Això afirma que la força entre dues partícules carregades elèctricament és proporcional a les càrregues i inversament proporcional al quadrat de la distància entre les dues partícules. Això es pot expressar mitjançant l'equació F=Q1Q2/ 4πr2ε 0 on Q1 i Q2 són les càrregues de les partícules, r és la distància entre les dues càrregues i ε0és la constant dielèctrica de l'espai lliure. Si aquesta equació es defineix per a un medi diferent de l'espai lliure, ε0 s'ha de substituir per ε, on ε és la constant dielèctrica del medi. Si aquestes càrregues fossin del mateix signe, F seria un valor positiu. Això significa que les dues càrregues es repel·len mútuament. Si aquestes dues càrregues són de signe diferent, F esdevé un valor negatiu; per tant, descrivint una atracció entre les dues càrregues.
Quina diferència hi ha entre la llei de Coulomb i la llei de Gauss?
• La llei de Coulomb descriu les interaccions entre dues càrregues mentre que la llei de Gauss descriu el flux sobre una superfície tancada des de la propietat tancada dins de la superfície.
• La llei de Coulomb només s'aplica als camps elèctrics, mentre que la llei de Gauss s'aplica als camps elèctrics, els camps magnètics i els camps gravitatoris.
