Hukum Gauss vs Hukum Coulomb
Hukum Gauss dan hukum Coulomb ialah dua undang-undang yang sangat penting yang digunakan dalam teori medan elektromagnet. Ini adalah dua undang-undang paling asas, yang membawa kepada pembangunan medan elektromagnet. Undang-undang ini, bersama-sama dengan undang-undang Ampere, membawa kepada persamaan Maxwell. Persamaan Maxwell ialah satu set empat persamaan yang boleh menerangkan sebarang fenomena dalam teori elektromagnet. Pemahaman yang menyeluruh dalam kedua-dua undang-undang ini diperlukan, untuk memahami teori-teori elektromagnetisme sepenuhnya. Dalam artikel ini, kita akan membincangkan apakah undang-undang Gauss dan undang-undang Coulomb, aplikasi mereka, definisi, persamaan antara kedua-dua ini, dan akhirnya perbezaan antara undang-undang Gauss dan undang-undang Coulomb.
Hukum Gauss
Hukum Gauss ialah undang-undang yang sangat penting yang menerangkan sifat medan elektrik, medan magnet dan medan graviti. Undang-undang Gauss untuk medan elektrik menyatakan bahawa fluks elektrik melalui mana-mana permukaan tertutup adalah berkadar dengan cas elektrik yang tertutup oleh permukaan. Ia boleh dinyatakan sebagai ∅=Q/ε0 dengan φ ialah jumlah fluks elektrik di atas permukaan, Q ialah cas yang dikelilingi oleh permukaan, dan ε0ialah pemalar dielektrik. Untuk memahami konsep ini, seseorang mesti terlebih dahulu memahami konsep fluks elektrik. Fluks elektrik di atas permukaan ialah ukuran bilangan garis medan elektrik yang melalui permukaan. Ini adalah berkadar terus dengan bilangan garis medan elektrik di seluruh permukaan. Undang-undang Gauss untuk medan magnet adalah undang-undang yang sangat penting. Hukum Gauss untuk medan magnet menyatakan bahawa jumlah fluks magnet ke atas mana-mana permukaan tertutup adalah sifar. Ini kerana monopol magnet tidak wujud. Kutub magnet hanya wujud sebagai dipol. Dalam mana-mana permukaan tertutup tertentu, kekutuban magnet bersih adalah sifar. Oleh itu, fluks magnet pada mana-mana permukaan tertutup adalah sifar.
Hukum Coulomb
Hukum Coulomb ialah undang-undang yang menerangkan interaksi antara zarah bercas elektrik. Ini menyatakan bahawa daya antara dua zarah bercas elektrik adalah berkadar dengan cas dan berkadar songsang dengan kuasa dua jarak antara dua zarah. Ini boleh dinyatakan menggunakan persamaan F=Q1Q2/ 4πr2ε 0 dengan Q1 dan Q2adalah cas bagi zarah, r ialah jarak antara dua cas dan ε0ialah pemalar dielektrik bagi ruang bebas. Jika persamaan ini ditakrifkan untuk medium selain daripada ruang bebas, ε0 hendaklah digantikan dengan ε, dengan ε ialah pemalar dielektrik medium. Jika caj ini mempunyai tanda yang sama, F akan menjadi nilai positif. Ini bermakna kedua-dua pertuduhan itu menolak antara satu sama lain. Jika kedua-dua cas ini mempunyai tanda yang berbeza, F menjadi nilai negatif; dengan itu, menerangkan tarikan antara dua caj.
Apakah perbezaan antara hukum Coulomb dan hukum Gauss?
• Undang-undang Coulomb menerangkan interaksi antara dua caj manakala undang-undang Gauss menerangkan fluks pada permukaan tertutup daripada harta yang tertutup di dalam permukaan.
• Undang-undang Coulomb hanya terpakai untuk medan elektrik manakala hukum Gauss terpakai untuk medan elektrik, medan magnet dan medan graviti.
