Dallimi midis ligjit të Gausit dhe ligjit të Kulonit

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 13:50

Ligji Gauss vs Ligji Kulomb

Ligji i Gausit dhe ligji i Kulombit janë dy ligje shumë të rëndësishme të përdorura në teorinë e fushës elektromagnetike. Këto janë dy nga ligjet më themelore, të cilat çojnë në zhvillimin e fushës elektromagnetike. Këto ligje, së bashku me ligjin e Amperit, çojnë në ekuacionet e Maxwell. Ekuacionet e Maxwell janë një grup prej katër ekuacionesh që mund të përshkruajnë çdo fenomen në teorinë elektromagnetike. Kërkohet një kuptim i plotë i këtyre dy ligjeve, për të kuptuar plotësisht teoritë e elektromagnetizmit. Në këtë artikull, ne do të diskutojmë se çfarë janë ligji i Gauss-it dhe ligji i Kulombit, aplikimet e tyre, përkufizimet, ngjashmëritë midis këtyre dyve dhe së fundi ndryshimet midis ligjit të Gausit dhe ligjit të Kulombit.

Ligji i Gauss

Ligji i Gausit është një ligj shumë i rëndësishëm që përshkruan vetitë e fushave elektrike, fushave magnetike dhe fushave gravitacionale. Ligji i Gausit për fushat elektrike thotë se fluksi elektrik nëpër çdo sipërfaqe të mbyllur është proporcional me ngarkesën elektrike të mbyllur nga sipërfaqja. Mund të shprehet si ∅=Q/ε₀ ku φ është fluksi total elektrik mbi sipërfaqe, Q është ngarkesa e mbyllur nga sipërfaqja dhe ε_{0është konstanta dielektrike. Për të kuptuar këtë koncept, së pari duhet kuptuar koncepti i fluksit elektrik. Fluksi elektrik mbi një sipërfaqe është një matje e numrit të linjës së fushës elektrike që kalon nëpër një sipërfaqe. Kjo është drejtpërdrejt proporcionale me numrin e linjave të fushës elektrike në të gjithë sipërfaqen. Ligji i Gausit për fushat magnetike është një ligj shumë i rëndësishëm. Ligji i Gausit për fushat magnetike thotë se fluksi i përgjithshëm magnetik mbi çdo sipërfaqe të mbyllur është zero. Kjo është për shkak se monopolet magnetike nuk ekzistojnë. Polet magnetike ekzistojnë vetëm si dipole. Në çdo sipërfaqe të mbyllur të caktuar, polariteti magnetik neto është zero. Prandaj, fluksi magnetik mbi çdo sipërfaqe të mbyllur është zero.}

Ligji i Kulombit

Ligji i Kulombit është një ligj që përshkruan ndërveprimet midis grimcave të ngarkuara elektrike. Kjo thotë se forca midis dy grimcave të ngarkuara elektrike është proporcionale me ngarkesat dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës midis dy grimcave. Kjo mund të shprehet duke përdorur ekuacionin F=Q₁Q₂/ 4πr²ε 0 _{ku Q}1 _{dhe Q2 janë ngarkesat e grimcave, r është distanca midis dy ngarkesave dhe ε}0_{është konstanta dielektrike e hapësirës së lirë. Nëse ky ekuacion përcaktohet për një medium të ndryshëm nga hapësira e lirë, ε}0 _{duhet të zëvendësohet me ε, ku ε është konstanta dielektrike e mediumit. Nëse këto ngarkesa do të ishin të së njëjtës shenjë, F do të ishte një vlerë pozitive. Kjo do të thotë se dy akuzat po zmbrapsin njëra-tjetrën. Nëse këto dy ngarkesa janë me shenja të ndryshme, F bëhet vlerë negative; kështu, duke përshkruar një tërheqje midis dy akuzave.}

Cili është ndryshimi midis ligjit të Kulombit dhe ligjit të Gausit?

• Ligji i Kulombit përshkruan ndërveprimet midis dy ngarkesave ndërsa ligji i Gausit përshkruan fluksin mbi një sipërfaqe të mbyllur nga vetia e mbyllur brenda sipërfaqes.

• Ligji i Kulombit është i zbatueshëm vetëm për fushat elektrike ndërsa ligji i Gausit është i zbatueshëm për fushat elektrike, fushat magnetike dhe fushat gravitacionale.