Comprendre la loi de Gauss

L'énergie électrique est devenue une partie importante de la vie humaine quotidienne. Où, presque toutes les technologies utilisées par les humains utilisent cette énergie. Ceci bien sûr ne peut être séparé de la révolution menée par les scientifiques à la fin des années 1700 qui ont découvert une méthode d'utilisation d'une forte puissance électrique.

Dans le matériau précédent, il a été expliqué que la charge électrique est divisée en deux, à savoir la charge électrique positive et la charge électrique négative, où deux charges électriques proches l'une de l'autre subiront une interaction. L'interaction peut être sous la forme de s'attirer les uns les autres si les charges ne sont pas les mêmes et de se repousser si les charges sont similaires. Cet incident a été causé par la loi coloumb.

Cependant, la loi concernant la force électrostatique proposée par Charles de Coulomb existe sous une autre forme appelée loi de Gauss. Qu'entend-on par loi de Gauss?

(Lire aussi: Comprendre la loi de Coulomb)

La loi de Gauss a été formulée par le mathématicien ou physicien Carl Friedricch Gauss (1777-1855). Dans ses découvertes, Gauss a formulé une loi qui détermine la magnitude d'un flux électrique (les lignes de champ électrique totales qui pénètrent une certaine surface) d'électricité qui pénètre une surface fermée proportionnellement à la charge électrique totale entourant la surface fermée.

Il a réussi à trouver une formule pour le concept de lignes de champ sous la forme d'équations mathématiques. Où, la loi de Gauss peut être utilisée pour calculer l'intensité du champ électrique dans certains cas symétriques.

Mathématiquement, la loi de Gauss peut être formulée comme suit:

Φ = ∮AB.dA = EAcosϕ = q / ε0

Pour formuler la loi de Gauss, nous pouvons utiliser le concept de flux électrique, le prochain examen est le flux électrique pour les surfaces fermées. Supposons qu'il y ait une charge ponctuelle q, l'intensité du champ électrique E résultant des charges ponctuelles couvertes par une zone fermée, qui est une sphère de rayon r avec une charge q au centre de la sphère. Cela peut être défini comme suit:

Loi de Gauss

La surface gaussienne autour de la distribution des charges (que ce soit une charge ponctuelle, une charge en ligne, une charge en surface ou une charge en volume) est une surface fermée. Pendant ce temps, l'intensité du champ électrique à tous les points de la surface est la même et le flux électrique traversant la surface le long de la ligne normale de la surface.