Suprasti Gauso dėsnį

Elektros energija tapo svarbia kasdienio žmogaus gyvenimo dalimi. Beveik visos žmonių naudojamos technologijos naudoja šią energiją. Tai, žinoma, negali būti atskirta nuo revoliucijos, kurią įvykdė mokslininkai 1700-ųjų pabaigoje ir atrado stiprios elektros energijos panaudojimo būdą.

Ankstesnėje medžiagoje buvo paaiškinta, kad elektros krūvis yra padalintas į dvi dalis, ty teigiamą elektros ir neigiamą elektros krūvį, kur du arti vienas kito esantys krūviai patirs sąveiką. Sąveika gali būti viena kitos pritraukimo forma, jei mokesčiai nėra vienodi, ir atstumianti, jei mokesčiai yra panašūs. Šį incidentą sukėlė koloumbų įstatymas.

Tačiau įstatymas dėl Charleso de Coulombo pasiūlytos elektrostatinės jėgos egzistuoja kita forma, vadinama Gausso dėsniu. Ką reiškia Gauso įstatymas?

(Taip pat skaitykite: Supratimas apie Kulono įstatymą)

Gauso dėsnį suformulavo matematikas ar fizikas Carlas Friedricchas Gaussas (1777–1855). Savo išvadose Gaussas suformulavo dėsnį, nustatantį elektros srauto (viso elektrinio lauko linijų, prasiskverbiančių per tam tikrą paviršiaus plotą), prasiskverbiančios į uždarą paviršių, proporciją visam uždarą paviršių supančiam elektros krūviui.

Jam pavyko rasti lauko linijų sampratos formulę matematinių lygčių pavidalu. Kur, Gauso dėsniu galima apskaičiuoti elektrinio lauko stiprį tam tikrais simetriškais atvejais.

Matematiškai Gauso dėsnį galima suformuluoti taip:

Φ = ∮AB.dA = EAcosϕ = q / ε0

Norėdami suformuluoti Gauso dėsnį, galime naudoti elektros srauto sąvoką, kita apžvalga yra uždarų paviršių elektros srautas. Tarkime, kad yra taškinis krūvis q, elektrinio lauko stipris E, atsirandantis iš taškinių krūvių, kuriuos dengia uždara sritis, kuri yra r spindulio sfera, kurios krūvis q yra sferos centre. Tai galima apibrėžti taip:

Gauso dėsnis

Gauso paviršius aplink krūvių pasiskirstymą (nesvarbu, ar taškinis krūvis, ar krūvis linijoje, ar krūvis ant paviršiaus, ar tūris) yra uždaras. Tuo tarpu elektrinio lauko intensyvumas visuose paviršiaus taškuose yra vienodas, o elektrinis srautas praeina per paviršių išilgai paviršiaus normalios linijos.