Unterschied zwischen dem Gaußschen Gesetz und dem Coulomb-Gesetz

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 13:35

Gaußsches Gesetz vs. Coulombsches Gesetz

Das Gaußsche Gesetz und das Coulombsche Gesetz sind zwei sehr wichtige Gesetze, die in der Theorie elektromagnetischer Felder verwendet werden. Dies sind zwei der grundlegendsten Gesetze, die zur Entwicklung des elektromagnetischen Feldes führen. Diese Gesetze führen zusammen mit dem Ampere-Gesetz zu den Maxwell-Gleichungen. Die Maxwell-Gleichungen sind ein Satz von vier Gleichungen, die jedes Phänomen in der elektromagnetischen Theorie beschreiben können. Ein gründliches Verständnis dieser beiden Gesetze ist erforderlich, um die Theorien des Elektromagnetismus vollständig zu verstehen. In diesem Artikel werden wir diskutieren, was das Gaußsche Gesetz und das Coulombsche Gesetz sind, ihre Anwendungen, die Definitionen, die Ähnlichkeiten zwischen diesen beiden und schließlich die Unterschiede zwischen dem Gaußschen Gesetz und dem Coulombschen Gesetz.

Gaußsches Gesetz

Das Gauß’sche Gesetz ist ein sehr wichtiges Gesetz, das die Eigenschaften elektrischer Felder, magnetischer Felder und Gravitationsfelder beschreibt. Das Gaußsche Gesetz für elektrische Felder besagt, dass der elektrische Fluss durch eine geschlossene Oberfläche proportional zu der von der Oberfläche eingeschlossenen elektrischen Ladung ist. Sie kann ausgedrückt werden als ∅=Q/ε₀ wobei φ der gesamte elektrische Fluss über der Oberfläche ist, Q die von der Oberfläche eingeschlossene Ladung und ε_{0ist die Dielektrizitätskonstante. Um dieses Konzept zu verstehen, muss man zuerst das Konzept des elektrischen Flusses verstehen. Der elektrische Fluss über einer Oberfläche ist ein Maß für die Anzahl der elektrischen Feldlinien, die durch eine Oberfläche verlaufen. Diese ist direkt proportional zur Anzahl der elektrischen Feldlinien über der Oberfläche. Das Gaußsche Gesetz für die Magnetfelder ist ein sehr wichtiges Gesetz. Das Gaußsche Gesetz für Magnetfelder besagt, dass der gesamte magnetische Fluss über jeder geschlossenen Oberfläche Null ist. Dies liegt daran, dass magnetische Monopole nicht existieren. Magnetpole existieren nur als Dipole. In jeder gegebenen geschlossenen Oberfläche ist die magnetische Nettopolarität Null. Daher ist der magnetische Fluss über jeder geschlossenen Oberfläche Null.}

Coulombsches Gesetz

Coulombsches Gesetz ist ein Gesetz, das die Wechselwirkungen zwischen elektrisch geladenen Teilchen beschreibt. Diese besagt, dass die Kraft zwischen zwei elektrisch geladenen Teilchen proportional zu den Ladungen und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands zwischen den beiden Teilchen ist. Dies kann durch die Gleichung F=Q₁Q₂/ 4πr²ε ausgedrückt werden 0 _{wobei Q}1 _{und Q2 die Ladungen der Teilchen sind, r der Abstand zwischen den beiden Ladungen ist und ε}0_{ist die Dielektrizitätskonstante des freien Raums. Wenn diese Gleichung für ein anderes Medium als den freien Raum definiert ist, sollte ε}0 _{durch ε ersetzt werden, wobei ε die Dielektrizitätskonstante des Mediums ist. Wenn diese Ladungen das gleiche Vorzeichen hätten, wäre F ein positiver Wert. Dies bedeutet, dass sich die beiden Ladungen abstoßen. Wenn diese beiden Ladungen unterschiedliche Vorzeichen haben, wird F ein negativer Wert; beschreibt also eine Anziehung zwischen den beiden Ladungen.}

Was ist der Unterschied zwischen dem Coulombschen Gesetz und dem Gaußschen Gesetz?

• Das Coulombsche Gesetz beschreibt die Wechselwirkungen zwischen zwei Ladungen, während das Gaußsche Gesetz den Fluss über eine geschlossene Oberfläche von der in der Oberfläche eingeschlossenen Eigenschaft beschreibt.

• Das Coulombsche Gesetz gilt nur für elektrische Felder, während das Gaußsche Gesetz für elektrische Felder, magnetische Felder und Gravitationsfelder gilt.