Wanneer het aankomt op elektrische lading en veld weten we er bijna alles van maar hoe zit het met de wet van Gauss ? De wet van Gauss is een belangrijk onderwerp in dit hoofdstuk, maar voordat we ingaan op de wet van Gauss, moeten we eerst begrijpen wat een Gaussisch oppervlak is en hoe we een Gaussisch oppervlak kunnen bepalen.
Voordat we verder gaan met het bepalen van een Gaussisch oppervlak, moeten we eerst begrijpen wat een Gaussisch oppervlak is.
Wat is een Gaussisch oppervlak?
Oppervlak waarop de hoek (ө) tussen elektrisch veld (E) en oppervlaktevector (A) altijd constant is in elk punt, dit soort oppervlak staat bekend als Gaussisch oppervlak.
Misschien heb je de term elektrisch veld of oppervlaktevector niet begrepen. Om meer te weten te komen over elektrisch veld heb ik een artikel gewijd aan elektrische lading en elektrisch veld, dus lees dat ook.
We weten dat vectorgrootheden magnitude en richting hebben, dus oppervlaktevectoren zijn vectoren van vlakke oppervlakken waarvan de magnitude de oppervlakte van het oppervlak is en de richting loodrecht op het oppervlak staat.
Area vector
Hoe herken je een Gaussisch oppervlak als je er een ziet?
Hoe bepaal je een Gaussisch oppervlak?
We weten dat een Gaussisch oppervlak de wet van Gauss volgt en dat de hoek (ө) tussen elektrisch veld (E) en oppervlaktevector (A) in elk punt altijd hetzelfde is. Dus om een Gaussisch oppervlak te bepalen hoeven we alleen maar te controleren of op elk punt van een oppervlak de hoek (ө) hetzelfde is of niet.
De wet van Gauss:
Hier volgen de stappen om een Gaussisch oppervlak te bepalen:
Stap 1: Selecteer het oppervlak van een lichaam of voorwerp
Zo vaak raken mensen in de war en beginnen ze te controleren of de hoek hetzelfde is voor alle punten op een lichaam of niet. Het moet duidelijk zijn dat we willen bepalen of een oppervlak van een lichaam een Gaussisch oppervlak is of niet en daarom de hoek (ө) op elk punt van het oppervlak willen controleren en niet op elk punt van het hele lichaam.
Een oppervlak identificeren
In de bovenstaande afbeelding bekijken we de niet gearceerde regio om te bepalen of het een Gaussisch oppervlak is of niet en de gearceerde regio wordt niet bekeken omdat we moeten bepalen of een oppervlak in een object een Gaussisch oppervlak is of niet.
P.s: Het betekent dat een lichaam meer dan 1 Gaussisch oppervlak kan hebben.
Stap 2: Controleer de richting van het elektrisch veld (E)
Nu moet je, nadat je het oppervlak hebt bepaald, de richting van het elektrisch veld vanaf het oppervlak controleren.
Van waaruit gaan de elektrische veldlijnen op een oppervlak uit.
Richting van elektrisch veld
Als je niets weet over elektrisch veld of elektrische veldlijnen hebben we een ander artikel hierover lees dat dan ook want we hebben ook handgeschreven notities gegeven bij elke afleiding van elektrisch veld en Gaussisch oppervlak en wet ook. Klik hier om dat artikel te lezen
Stap 3: Controleer de oppervlaktevector (A)
Na het controleren van de elektrische veldrichting moet u de oppervlaktevector van het oppervlak controleren. De oppervlaktevector is eigenlijk een vector waarvan de richting altijd loodrecht op het oppervlak staat.
Stap 4: Controleer de hoek tussen de oppervlaktevector (A) en het elektrisch veld (E)
Dus na het bepalen van de richting van het elektrisch veld en de oppervlaktevector is het nu tijd om de hoek (ө) tussen beide te bepalen.
Hoek tussen oppervlaktevector en elektrisch veld
Controleer of de hoek tussen beide op alle punten gelijk is. Zo ja, dan is het een Gaussisch oppervlak.
Welnu, een vraag die u misschien is opgevallen, is waarom het nodig is om een Gaussisch oppervlak te bepalen, waarom is het zo belangrijk?
Waarom is het nodig om een Gaussisch oppervlak te bepalen en hoe helpt het ons?
Gaussisch oppervlak helpt ons bij het evalueren van elektrisch veld als gevolg van verschillende ladingsverdelingen.
Als u meer wilt weten over het evalueren van elektrisch veld als gevolg van verschillende ladingsverdelingen, dan heb ik mijn persoonlijke aantekeningen op deze site gezet. Klik hier om naar het artikel te gaan en de notities te downloaden.
Enkele voorbeelden van Gaussisch oppervlak:
Enkele voorbeelden van Gaussisch oppervlak zijn:
1. Een denkbeeldig cylindrisch Gaussisch oppervlak, gemaakt om het elektrisch veld te bepalen van een rechte geladen geleider. U vindt deze afleiding ook in onze aantekeningen 🙂
2. Denkbeeldig cilindrisch Gaussisch oppervlak, gemaakt om het elektrisch veld te bepalen ten gevolge van een vlakke geladen plaat. U vindt deze afleiding ook in onze aantekeningen 🙂
