När det gäller elektrisk laddning och fält vet vi nästan allt om det, men hur är det med Gauss lag? Gauss lag är ett viktigt ämne i det här kapitlet men innan vi går in på Gauss lag måste vi förstå vad en Gauss yta är och hur man bestämmer en Gauss yta?
För att gå vidare med hur man bestämmer en Gauss yta måste vi först förstå vad en Gauss yta är.
Vad är en Gaussisk yta?
Ytan där vinkeln (ө) mellan det elektriska fältet (E) och areavektorn (A) alltid är konstant i varje punkt, denna typ av yta kallas Gaussisk yta.
Kanske har du inte förstått termen elektriskt fält eller areavektor. Så för att veta om elektriskt fält har jag en dedikerad artikel om elektrisk laddning och fält så läs också.
Vi vet att vektormängd har magnitud och riktning, därför är areavektorer vektorer av plan yta vars magnitud är arean av ytan och riktning är vinkelrätt mot ytan.
Areavektor
Nja, hur identifierar du en Gaussisk yta om du ser en?
Hur bestämmer man en gaussisk yta?
Vi vet att den gaussiska ytan följer Gauss lag och att vinkeln (ө) mellan det elektriska fältet (E) och areavektorn (A) alltid är densamma i varje punkt. Så för att bestämma en gaussisk yta behöver vi bara kontrollera om vinkeln (ө) är densamma i varje punkt på ytan eller inte.
Gauss lag:
Här är stegen för att bestämma en gaussisk yta:
Steg 1: Välj ytan från en kropp eller ett objekt
Så ofta blir människor förvirrade och börjar kontrollera om vinkeln är densamma för alla punkter på en kropp eller inte. Det du måste ha klart för dig är att vi vill identifiera om en yta på en kropp är en gaussisk yta eller inte och därför kontrollerar vi vinkeln (ө) i varje punkt på ytan och inte i varje punkt på hela kroppen.
Identifiera en yta
I bilden ovan tar vi hänsyn till den icke-skuggade regionen för att ta reda på om det är en Gaussisk yta eller inte och den skuggade regionen tas inte med i beräkningen, eftersom vi behöver ta reda på om en yta i ett objekt är en Gaussisk yta eller inte.
P.s: Det betyder att en kropp kan ha mer än en gaussisk yta.
Steg 2: Kontrollera det elektriska fältets riktning (E)
Nu när du har bestämt ytan måste du kontrollera det elektriska fältets riktning från ytan.
Varifrån går de elektriska fältlinjerna ut på en yta.
Riktning av elektriskt fält
Om du inte vet något om elektriskt fält eller elektriska fältlinjer så har vi en annan artikel om detta, läs den också eftersom vi har gett handskrivna anteckningar också med varje härledning av elektriskt fält och Gaussisk yta och lag också. Klicka här för att läsa den artikeln
Steg 3: Kontrollera areavektorn (A)
Efter att ha kontrollerat det elektriska fältets riktning måste du kontrollera ytans areavektor. Areavektorn är faktiskt en vektor vars riktning alltid är vinkelrät mot ytan.
Steg 4: Kontrollera vinkeln mellan areavektorn (A) och det elektriska fältet (E)
Så efter att ha bestämt riktningen för det elektriska fältet och areavektorn är det nu dags att ta reda på vinkeln (ө) mellan dem.
Vinkel mellan areavektor och elektriskt fält
Kontrollera om vinkeln mellan dem båda är densamma i alla punkter. If Yes! then it’s a Gaussian surface.
En fråga som kanske har slagit dig är varför det är nödvändigt att bestämma en Gaussisk yta varför är det så viktigt?
Varför är det nödvändigt att bestämma en Gaussisk yta och hur hjälper det oss?
Gausisk yta hjälper oss att utvärdera det elektriska fältet på grund av olika laddningsfördelningar.
Om du vill hitta information om utvärderingen av det elektriska fältet på grund av olika laddningsfördelningar så har jag mina personliga anteckningar uppladdade på den här webbplatsen. Klicka här för att gå till artikeln och ladda ner anteckningar.
Några exempel på Gaussisk yta:
Några exempel på Gaussisk yta är:
1. Imaginär cylindrisk gaussisk yta skapad för att ta reda på det elektriska fältet på grund av en rak laddad ledare. Du hittar denna härledning i våra anteckningar också 🙂
2. Imaginär cylindrisk gaussisk yta skapad för att ta reda på det elektriska fältet på grund av en plan laddad platta. Denna härledning finns också i våra anteckningar 🙂
.