ガウスの法則を理解する

電気エネルギーは、日常の人間の生活の重要な部分になっています。ここで、人間が使用するほとんどすべての技術がこのエネルギーを利用しています。もちろん、これは、強力な電力を利用する方法を発見した1700年代後半に科学者が行った革命と切り離すことはできません。

前の資料では、電荷は正電荷と負電荷の2つに分けられ、互いに近い2つの電荷が相互作用することを説明しました。相互作用は、電荷が同じでない場合は互いに引き付け合い、電荷が類似している場合は反発するという形をとることができます。この事件は、クーロン法によって引き起こされました。

ただし、シャルル・ド・クーロンが提案した静電力に関する法則は、ガウスの法則と呼ばれる別の形式で存在します。ガウスの法則とはどういう意味ですか?

(また読む:クーロンの法則を理解する)

ガウスの法則は、数学者または物理学者のカールフリードリヒガウス(1777-1855)によって策定されました。彼の発見では、ガウスは、閉じた表面を貫通する電気の電束(特定の表面積を貫通する総電界線)の大きさが、閉じた表面を取り巻く総電荷に比例することを決定する法則を策定しました。

彼はなんとか数学方程式の形で力線の概念の公式を見つけることができました。ここで、ガウスの法則を使用して、特定の対称的な場合の電界強度を計算できます。

数学的には、ガウスの法則は次のように定式化できます。

Φ=∮AB.dA= EAcosϕ = q /ε0

ガウスの法則を定式化するために、電束の概念を使用できます。次のビューは、閉じた表面の電束です。閉じた領域で覆われた点電荷から生成される電界強度Eである点電荷qがあるとします。これは、球の中心に電荷qを持つ半径rの球の形をしています。これは次のように定義できます。

ガウスの法則

電荷の分布(点電荷、オンライン電荷、表面電荷、または体積電荷)の周りのガウス表面は閉じた表面です。一方、表面のすべての点での電界強度は同じであり、表面の法線に沿って表面を通過する電束。

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