Гаусс закону жөнүндө макала
карата Кулон мыйзамы, электр заряддарынын ортосундагы күч изилденген. Электр талаасын карап чыгууда Кулондун мыйзамынын дагы бир түрү талкууланган, ал F = q E теңдемеси менен туюнтулат,
мында F - электр күчү, q - электр заряды жана E - электр талаасы. Кулон мыйзамы - электр заряды (q) менен электр талаасынын (E) ортосундагы байланышты түшүндүргөн физика мыйзамы деп айтууга болот.
Гаусс закону - электр заряддары менен электр талааларынын ортосундагы байланышты түшүндүргөн дагы бир физика мыйзамы. Гаусс закону тарабынан түзүлгөн Карл Фридрих Гаусс (1777-1855), немис теоретик физиги жана математиги.
Бир же бир нече электр заряддары тарабынан пайда болгон электр талаасын Кулон законун колдонуу менен оңой эле эсептеп чыгууга болот, бирок эгерде электр зарядынын бөлүштүрүлүшү менен пайда болгон электр талаасы аныкталса, эсептөө татаалдашат. Гаусс закону электр зарядынын бөлүштүрүлүшү менен пайда болгон электр талаасын аныктоонун табигый жолун камсыз кылат. Андан тышкары, эгерде электр талаасы белгилүү болсо, Гаусс закону электр талаасын пайда кылган электр заряддарынын бөлүштүрүлүшүн аныктоо үчүн колдонулушу мүмкүн. Төмөндө Гаусс законунун түшүнүгү жана теңдемеси каралат.
Шардын борборундагы оң электр зарядын капталдагы сүрөттө көрсөтүлгөндөй карап чыгыңыз. Эгерде шардын радиусу R болсо, анда шардын үстүндөгү заряд тарабынан пайда болгон электр талаасынын күчү E = k Q/R болот.2 ал эми сферанын бетинин аянты A = 4 π r2.
Электр талаасын элестетүү үчүн электр талаасынын күч сызыктары чийилген, бирок сүрөттө электр талаасынын төрт гана сызыгы көрсөтүлгөн. Электр заряды оң, ошондуктан электр талаасынын күч сызыктары электр заряды жайгашкан шардын борборунан чийилген,
жана электр талаасынын ар бир сызыгы ал аркылуу өткөн шардын бетине перпендикуляр. Электр зарядынан канчалык алыстаган сайын, электр талаасы кичирейет, ошондуктан электр талаасынын күч сызыктарынын ортосундагы аралык да алыстайт.
Сферанын бетине кирген электр агымдары төмөнкү формула боюнча эсептелет:
F = электр агымы, Q = электр заряды, k = 9 x 109 Н м2/C2, εo (вакуумдук өткөрүмдүүлүк) = 8.85 x 10-12 C2/Н м2, π = 3.14.
Бул теңдеменин негизинде сфералык бет аркылуу өткөн электр агымы (F) андагы электр зарядынын көлөмүнө (Q) пропорционалдуу жана шардын радиусуна (R) көз каранды эмес деген тыянак чыгарылат.
Капталдагы сүрөттө Q электр заряды бар төрт жабык бет көрсөтүлгөн. Биринчи бет тегерек, ал эми экинчи бети туура эмес формада. Электр заряды оң, ошондуктан төрт жебе менен көрсөтүлгөн электр талаасынын күч сызыктары заряддан сыртка тартылат. Төрт электр талаасынын күч сызыгы тегерек бет аркылуу өтөт, ал эми туура эмес формадагы башка беттер да бул төрт сызык аркылуу өтөт.
Электр агымын карап чыгууда электр агымы - бул белгилүү бир беттик аянтты тешип өткөн электр талаасынын сызыктары деп айтылат.
Төрт бетти кесип өткөн электр талаасынын күч сызыктары бирдей, ошондуктан төрт беттин баарындагы электр агымы бирдей чоңдукка ээ. Тоголок бетти кесип өткөн электр агымы Φ = Q/ε.o ошондуктан, туура эмес формадагы башка беттерге кирген электр агымы да бирдей чоңдукка ээ, тактап айтканда, Φ = Q/εo.
Бул түшүндүрмөгө таянып, электр заряды бар жабык бетке кирген электр агымы беттин формасына көз каранды эмес жана чоңдугу Φ = 4 π k Q = Q/ε деген тыянак чыгарууга болот.o.
Сүрөттө жабык беттин ичинде жайгашкан эки электрдик заряд көрсөтүлгөн. Q1 жана Q2 позитивдүү, ошондуктан эгер алар болсо 
тартылганда, ар бир заряддын беттин ичинен чыгып турган электр талаасынын сызыгы бар. Жалпы электр агымы - бул жабык беттен чыгып кеткен электр талаасынын сызыктарынын жалпы саны. Анткени Q зарядынын электр талаасынын сызыктары1 электр агымы Φ = Q га барабар1/εo жана Q зарядынын электр талаасынын сызыктары2
электр агымы Φ = Q менен салыштырууга болот2/εo, электр талаасынын күч сызыктарынын жалпы саны Q барабар1/εo + С2/εo = 1 / εo (Q1 + С2).
Бул түшүндүрмөгө таянып, жалпы электр агымы 1/ε деп жыйынтык чыгарууга болотo жабык беттеги жалпы электр зарядынын көбөйтүндүсү. Бул билдирүү Гаусстун закону. Математикалык жактан:
Φтор = 1/εo (Qтаза) ———-Гаусс законунун теңдемеси
Q тазасы – жабык беттин ичиндеги электр зарядынын жалпы суммасы. Эгерде жабык беттин сыртында электр заряды болсо, анда ал пайда кылган электр агымы нөлгө барабар болгондуктан, заряд эсептөөгө алынбайт. Электр агымы нөлгө барабар, анткени заряддан келген электр талаасынын сызыктары жабык бетти тешип өтүп, кайра чыгат.
Гаусс законунун жабык бети - бул электр зарядынан келип чыккан электр агымын эсептөө үчүн берилген элестүү бет.
Гаусс закону электр зарядынын бөлүштүрүлүшү белгилүү болсо, электр талаасын аныктоо үчүн колдонулушу мүмкүн, же электр талаасы белгилүү болсо, электр заряддарынын бөлүштүрүлүшүн аныктоо үчүн да колдонулушу мүмкүн. Гаусс законун ар кандай суроолорду чечүү үчүн колдонуу Гаусс законун колдонуу жөнүндөгү макалада түшүндүрүлөт.
