قانون غاوس مقابل قانون كولوم
قانون غاوس وقانون كولوم قانونان مهمان للغاية يستخدمان في نظرية المجال الكهرومغناطيسي. هذان هما من أكثر القوانين الأساسية التي تؤدي إلى تطور المجال الكهرومغناطيسي. هذه القوانين ، جنبًا إلى جنب مع قانون أمبير ، تؤدي إلى معادلات ماكسويل. معادلات ماكسويل هي مجموعة من أربع معادلات يمكن أن تصف أي ظاهرة في النظرية الكهرومغناطيسية. مطلوب فهم شامل في هذين القانونين ، لفهم نظريات الكهرومغناطيسية بشكل كامل. في هذه المقالة ، سنناقش ماهية قانون غاوس وقانون كولوم ، وتطبيقاتهما ، والتعريفات ، وأوجه التشابه بين هذين القانونين ، وأخيرًا الاختلافات بين قانون غاوس وقانون كولوم.
قانون غاوس
قانون غاوس هو قانون مهم للغاية يصف خصائص المجالات الكهربائية والمجالات المغناطيسية ومجالات الجاذبية. ينص قانون غاوس للمجالات الكهربائية على أن التدفق الكهربائي عبر أي سطح مغلق يتناسب طرديًا مع الشحنة الكهربائية المحاطة بالسطح. يمكن التعبير عنها كـ ∅=Q / ε0حيث φ هو التدفق الكهربائي الكلي على السطح ، Q هي الشحنة التي يحيط بها السطح ، و ε0هو ثابت العزل. لفهم هذا المفهوم ، يجب على المرء أولاً فهم مفهوم التدفق الكهربائي. التدفق الكهربائي فوق السطح هو قياس عدد خطوط المجال الكهربائي التي تمر عبر السطح. هذا يتناسب طرديا مع عدد خطوط المجال الكهربائي عبر السطح. قانون غاوس للمجالات المغناطيسية هو قانون مهم للغاية. ينص قانون غاوس للمجالات المغناطيسية على أن التدفق المغناطيسي الكلي فوق أي سطح مغلق يساوي صفرًا. هذا بسبب عدم وجود أقطاب مغناطيسية أحادية.توجد الأقطاب المغناطيسية فقط على شكل ثنائيات أقطاب. في أي سطح مغلق ، يكون صافي القطبية المغناطيسية صفرًا. لذلك ، التدفق المغناطيسي فوق أي سطح مغلق هو صفر.
قانون كولوم
قانون كولوم هو قانون يصف التفاعلات بين الجسيمات المشحونة كهربائيًا. ينص هذا على أن القوة بين جسيمين مشحونين كهربائيًا تتناسب مع الشحنات وتتناسب عكسًا مع مربع المسافة بين الجسيمين. يمكن التعبير عن ذلك باستخدام المعادلة F=Q1Q2/ 4πr2ε 0حيث Q1و Q2 هي شحنات الجسيمات ، و r هي المسافة بين الشحنتين ، و ε0 هو ثابت العزل في الفضاء الحر. إذا تم تحديد هذه المعادلة لوسط غير المساحة الحرة ، فيجب استبدال ε0بـ ε ، حيث ε هو ثابت العزل الكهربائي للوسيط. إذا كانت هذه الرسوم من نفس العلامة ، فستكون F قيمة موجبة. هذا يعني أن الشحنتين تتنافران.إذا كانت هاتان الشحنتان من علامات مختلفة ، تصبح F قيمة سالبة ؛ وبالتالي ، وصف عامل الجذب بين الشحنتين.
ما الفرق بين قانون كولوم وقانون غاوس؟
• يصف قانون كولومب التفاعلات بين شحنتين بينما يصف قانون غاوس التدفق فوق سطح مغلق من الخاصية المغلقة داخل السطح.
• قانون كولوم ينطبق فقط على المجالات الكهربائية بينما قانون غاوس ينطبق على المجالات الكهربائية والمجالات المغناطيسية ومجالات الجاذبية.
