يعد قانون جاوس أحد أهم القوانين الفيزيائية في التاريخ، ويُدعى قانون غاوس الكهربائي.
في هذا الموضوع، سوف نتعرف على حياة Gauss الشخصية وقانون Gauss واستخداماته.
قانون جاوس
يُعرف قانون جاوس للفيزياء بنظرية جاوس الخاصة حول تدفق الكهرباء. صدر القانون المعلق في عام 1835 م لكنه صدر عام 1867 م.
قانون جاوس هو أحد معادلات ماكسويل التي شكلت أساس العلم الديناميكي للكهرباء الكلاسيكية.
بالإضافة إلى قانون فاراداي للتحريض وقانون أمبير مع تصحيح ماكسويل، يصف القانون العلاقة بين الشحنات الكهربائية والمجال الكهربائي الناتج.
أنظر أيضا: مقال عن قانون فاراداي
قانون جاوس المغناطيسي والكهربائي
ينص قانون جاوس المغناطيسي على أن عدد خطوط المجال المغناطيسي المنبثقة من سطح مغلق يساوي صفرًا.
وإذا قارنا قانون غاوس المغناطيسي بقانون غاوس الكهربائي، الذي ينص على أن عدد خطوط المجال الكهربائي.
الخارجة من سطح مغلق تساوي مجموع الشحنة الكهربائية داخل ذلك السطح.
لذلك، نستنتج أنه لا يوجد شيء مثل الشحنة المغناطيسية للسطح المغلق، أي أننا لا نستطيع تلقائيًا تقسيم القطب الشمالي أو الجنوبي.
باستخدام قانون جاوس
كان قانون جاوس أحد أهم قوانين العلوم الفيزيائية لعدة قرون، حيث يتم استخدامه لحساب المجالات الكهربائية.
حيث يكون توزيع الشحنة متشابهًا جدًا، مثل هندسة موحدة مثل الكرات والأسطوانة المشحونة بشحنات موحدة في توزيعها.
بينما يتم استخدام قانون كولوم مع قانون غاوس لتحسين المجالات الكهربائية لجميع رسوم النقاط.
لحساب الحقول باستخدام قانون غاوس، يمكنك القيام بما يلي:
يجب اختيار سطح Gaussian مناسب بشرط أن يكون السطح موجودًا عند النقطة التي سيتم فيها حساب الحقول وأن توزيع الشحنات يؤثر على شكل سطح Gaussian.
إذا كان توزيع الشحنات كرويًا، فيجب علينا اختيار سطح على شكل كرة، وفي حالة التوزيع الخطي للشحنات والتوزيع.
لها شكل صفائح، ويحدث توزيع الشحنات على شكل مسطح، لذلك نختار سطحًا أسطوانيًا.
يتم الحساب لمساحة السطح الغاوسي، ويجب على الشخص الذي يطبق هذا القانون الانتباه إلى اتجاه خطوط المجال فيما يتعلق بما هو عمودي على المنطقة.
احسب عدد الشحنات داخل السطح.
عند سداد مبلغ الشحنة، وكذلك في حالة أن تكون هذه الشحنة سلبية، يجب مراعاة نوع الشحنة.
علينا أن نعوض بها في قانون غاوس، ولكن إذا كانت هذه الشحنة موجبة، فعلينا التعويض بهذه القيمة الظاهرة في الموجب.
تستقر الشحنة أيضًا على سطح الموصل، مما يعني أنها صفر داخل جسم الموصل.
أما الشحنة في المواد العازلة فتتوزع داخل وخارج الجسم أي أن الشحنات بالداخل ليست صفراً.
إقرأ أيضاً: موضوع قانون المسافة بين نقطتين
الحياة الشخصية لكارل جاوس
يوهان كارل غاوس عالم ألماني ولد في 30 أبريل 1777 وتوفي في 23 فبراير 1855.
يعتبر من أعظم العلماء المتخصصين في العلوم الفيزيائية والرياضية على مر العصور.
كان قادرًا على المساهمة في العديد من الاكتشافات والاختراعات والنظريات التي غيرت مفهوم العلوم الفيزيائية والرياضيات.
بدأ جاوس مسيرته العلمية بعد أن تمكن من الحصول على الدكتوراه عام 1797 م ونشر اكتشافاته الأولى عام 1801 م.
كان أول إصدار له عن كتاب منظم للتقلبات الحسابية والجبر، والثاني عن اكتشاف كويكب يعرف باسم سيريس، حيث لاحظ ذلك جيدًا.
كما قام بحساب مداره بدقة، وبعد ذلك عمل الفيزيائي جاوس لسنوات عديدة في دراسة العلوم الفلكية، والتي كان مهتمًا بها للغاية.
بعد ذلك، قام جاوس، بمشاركة علماء آخرين، بمسح الأرض المعروفة منذ عام 1818 باسم هانوفر.
بحلول عام 1832 م، كان من الممكن أن يواجهوا العديد من المشاكل والصعوبات المعقدة للغاية.
لكنه تمكن خلال تلك الفترة من تطوير آلة تعكس أشعة الشمس في حزمة مركزة.
في عام 1833 م، أنتج تلغرافًا كهربائيًا وكان أول من أنتجه في العالم.
توفي جاوس عام 1855 م ودفن في جوتنغن، هانوفر، فيما يعرف الآن بساكسونيا السفلى بألمانيا.
عمل جاوس بالتعاون مع آخرين
كما شارك في دراسة المجالات المغناطيسية للأرض وخلق بعض النظريات العلمية الكهربائية والفيزيائية.
تم تطوير قانون غاوس، وكان لدى غاوس العديد والعديد من الأفكار، لكنه أخفىها خلال حياته، والتي نُشرت فيما بعد فيما يعرف بالهندسة الإقليدية.
في عام 1831، طور جاوس تعاونًا مثمرًا مع أستاذ الفيزياء فيلهلم ويبر.
تم اكتشاف معرفة جديدة حول المغناطيس، بما في ذلك تمثيل الوحدة المغناطيسية من حيث كتلتها وطولها وزمنها.
تم أيضًا اكتشاف قوانين كيرشوف الكهربائية المعروفة باسم الدوائر وتمكنا من إنتاج التلغراف.
بالتعاون مع Weber، تم تأسيس نادي Magnetischer Verein.
كانت إحدى مهامه قياس المجالات المغناطيسية للأرض في مناطق مختلفة من العالم.
طور Gauss طريقة لقياس القوة الأفقية للمجالات المغناطيسية، والتي كانت تستخدم حتى منتصف القرن العشرين.
لا تفوت القراءة: موضوع حول قانون حجم المكعب
وفي نهاية الموضوع وبعد أن نتعرف على قانون غاوس وحياته الشخصية وجميع المعلومات المتعلقة به، عليك فقط مشاركة هذا الموضوع على جميع الشبكات الاجتماعية.