از ویکیپدیا، دانشنامه آزاد

 

این مقاله در مورد قانون گاوس در مورد میدان الکتریکی است. برای قوانین مشابه در مورد میدان های مختلف، به قانون گاوس برای مغناطیس و قانون گاوس برای گرانش مراجعه کنید. برای قضیه استرادسکی -گوس، یک قضیه ریاضی مربوط به همه این قوانین، به قضیه واگرایی مراجعه کنید .

نباید با قانون گاوس اشتباه گرفت .

قانون گاوس در شکل انتگرال آن زمانی بسیار مفید است که، به دلایل تقارن، یک سطح بسته (GS) را بتوان یافت که در آن میدان الکتریکی یکنواخت است. سپس شار الکتریکی حاصل ضربی ساده از مساحت سطح و شدت میدان الکتریکی است و متناسب با بار کل محصور شده توسط سطح است. در اینجا، میدان الکتریکی بیرون ( r > R ) و داخل ( r < R ) یک کره باردار محاسبه می‌شود (به ویکی‌دانشگاه مراجعه کنید ).

در فیزیک و الکترومغناطیس ، قانون گاوس ، همچنین به عنوان قضیه شار گاوس شناخته می شود ، (یا گاهی اوقات به سادگی قضیه گاوس نامیده می شود) قانونی است که توزیع بار الکتریکی را به میدان الکتریکی حاصله مرتبط می کند . در شکل یکپارچه خود، بیان می کند که شار میدان الکتریکی از یک سطح بسته دلخواه با بار الکتریکی متناسب است.محصور شده توسط سطح، صرف نظر از نحوه توزیع آن بار. حتی اگر قانون به تنهایی برای تعیین میدان الکتریکی در سطحی که هر توزیع بار را در بر می گیرد کافی نیست، این ممکن است در مواردی که تقارن یکنواختی میدان را الزامی کند ممکن است. در جایی که چنین تقارنی وجود ندارد، قانون گاوس را می توان به شکل دیفرانسیل آن استفاده کرد، که بیان می کند واگرایی میدان الکتریکی با چگالی محلی بار متناسب است.

این قانون برای اولین بار [1] توسط جوزف-لوئیس لاگرانژ در سال 1773، [2] پس از آن توسط کارل فردریش گاوس در سال 1835، [3] هر دو در زمینه جاذبه بیضی‌ها تدوین شد. این یکی از چهار معادله ماکسول است که اساس الکترودینامیک کلاسیک را تشکیل می دهد. [نکته 1] قانون گاوس را می توان برای استخراج قانون کولن استفاده کرد ، [4] و بالعکس.

مقالاتی در مورد
الکترومغناطیس
شیر برقی
پنهان شدن

الکترواستاتیک

نشان دادن

مغناطیس استاتیک

نشان دادن

الکترودینامیک

نشان دادن

شبکه برق

نشان دادن

فرمول کوواریانس

نشان دادن

دانشمندان

 

فهرست

توضیحات کیفی [ ویرایش ]

در کلام، قانون گاوس بیان می کند که

شار الکتریکی خالص از طریق هر سطح بسته فرضی برابر است با{\displaystyle {\frac {1}{\varepsilon _{0}}}}برابر بار الکتریکی خالص در آن سطح بسته است . [5]

قانون گاوس شباهت ریاضی نزدیکی با تعدادی از قوانین در زمینه های دیگر فیزیک دارد، مانند قانون گاوس برای مغناطیس و قانون گاوس برای گرانش . در واقع، هر قانون مربع معکوس را می توان به روشی مشابه قانون گاوس فرمول بندی کرد: برای مثال، قانون گاوس خود اساساً معادل قانون کولن معکوس مربع است و قانون گرانش گاوس اساساً معادل قانون مربع معکوس قانون جاذبه نیوتن است.  .

قانون را می توان به صورت ریاضی با استفاده از حساب برداری به صورت انتگرال و دیفرانسیل بیان کرد . هر دو معادل هستند زیرا با قضیه واگرایی مرتبط هستند که قضیه گاوس نیز نامیده می شود. هر یک از این اشکال نیز به نوبه خود به دو صورت قابل بیان است: بر حسب رابطه بین میدان الکتریکی E و بار الکتریکی کل، یا بر حسب میدان جابجایی الکتریکی D و بار الکتریکی آزاد . [6]

منبع

https://en.wikipedia.org/wiki/Gauss%27s_law