Pochopenie Gaussovho zákona

Elektrická energia sa stala dôležitou súčasťou každodenného ľudského života. Kde takmer každá technológia použitá ľuďmi využíva túto energiu. To samozrejme nemožno oddeliť od revolúcie uskutočnenej vedcami na konci 17. storočia, ktorí objavili metódu využívania silnej elektrickej energie.

V predchádzajúcom materiáli bolo vysvetlené, že elektrický náboj je rozdelený na dva, a to kladný elektrický náboj a záporný elektrický náboj, pri ktorých dva elektrické náboje, ktoré sú blízko seba, zažijú interakciu. Interakcia môže mať formu vzájomného priťahovania, ak poplatky nie sú rovnaké, a odpudzovania, ak sú poplatky podobné. Tento incident bol spôsobený zákonom Coloumb.

Zákon týkajúci sa elektrostatickej sily navrhnutý Charlesom de Coulombom však existuje v inej podobe, ktorá sa nazýva Gaussov zákon. Čo sa myslí Gaussovým zákonom?

(Prečítajte si tiež: Pochopenie Coulombovho zákona)

Gaussov zákon formuloval matematik alebo fyzik Carl Friedricch Gauss (1777-1855). Gauss vo svojich zisteniach formuloval zákon, ktorý určuje veľkosť elektrického toku (celkové čiary elektrického poľa, ktoré prenikajú na určitý povrch) elektriny, ktorá preniká uzavretým povrchom v pomere k celkovému elektrickému náboju obklopujúcemu uzavretý povrch.

Podarilo sa mu nájsť vzorec pre koncepciu siločiar vo forme matematických rovníc. Kde je možné použiť Gaussov zákon na výpočet intenzity elektrického poľa v určitých symetrických prípadoch.

Matematicky možno Gaussov zákon formulovať takto:

Φ = ∮AB.dA = EAcosϕ = q / ε0

Na formulovanie Gaussovho zákona môžeme použiť koncept elektrického toku, ďalším hodnotením je elektrický tok pre uzavreté povrchy. Predpokladajme, že existuje bodový náboj q, intenzita elektrického poľa E vyplývajúca z bodových nábojov pokrytých uzavretou oblasťou, čo je guľa s polomerom r s nábojom q v strede gule. To možno definovať takto:

Gaussov zákon

Gaussov povrch okolo distribúcie nábojov (či už bodového náboja, náboja na linke, náboja na povrchu alebo náboja na objem) je uzavretý povrch. Medzitým je intenzita elektrického poľa vo všetkých bodoch na povrchu rovnaká a elektrický tok prechádzajúci povrchom pozdĺž normálnej čiary povrchu.