Beziehung zwischen dem Gesetz von Gauß und dem Gesetz von Coulomb

Im Coulombschen Gesetz wäre die Beziehung so, als ob sich die elektrische Feldstärke umgekehrt ändern würde 1 / R mit Abstand statt umgekehrt 1 / R 2 des Abstandsquadrats, wäre das Gaußsche Gesetz noch gültig? Das wurde in unseren Universitätstests gefragt und ich bin ahnungslos.

Meinst du eher ein elektrisches als ein magnetisches Feld?
Ja, tut mir leid, es war mein Fehler

Antworten (2)

Das Gaußsche Gesetz wäre nicht gültig.

Sie können sich vorstellen, dass das elektrische Feld aus positiven Ladungen "herausfließt" und in negative Ladungen "abfließt". Die "Menge" des elektrischen Feldes nimmt mit der gleichen Geschwindigkeit ab, wie es sich ausbreitet (da die Fläche einer Oberfläche quadratisch zunimmt). Das bedeutet, dass, egal wie wir unsere Gaußsche Oberfläche erweitern, wenn wir keine Quellen oder Senken kreuzen, das gesamte elektrische Feld, das sie durchfließt, erhalten bleiben muss.

Wenn sich das elektrische Feld umgekehrt mit der Entfernung ändern würde, würde das gesamte elektrische Feld, das durch eine Gaußsche Oberfläche geht, nicht nur von der eingeschlossenen Ladung abhängen, sondern auch davon, wie Sie es zeichnen. Wenn wir zum Beispiel eine sphärische Oberfläche mit dem Radius r um eine Ladung Q nehmen , wäre das elektrische Gesamtfeld, das durch diese Oberfläche geht, wie folgt:

E T Ö T = ( 4 π R 2 ) ( k Q R ) Q R

Beachten Sie, dass das gesamte elektrische Feld, das durch die Oberfläche geht, jetzt von der Größe der Gaußschen Oberfläche abhängt und kein schönes physikalisches Gesetz ergeben würde.

Nein das ist nicht möglich. Es ist nur möglich für E proportional sein zu R 2 .

Es wäre besser, wenn Sie erklären würden, warum das so sein muss.