ਗੌਸ ਦੇ ਨਿਯਮ ਬਾਰੇ ਲੇਖ
ਕੁਲੌਂਬ ਦੇ ਨਿਯਮ ਦੇ ਸੰਬੰਧ ਵਿੱਚ , ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਬਲ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਸਮੀਖਿਆ ਵਿੱਚ, ਕੁਲੌਂਬ ਦੇ ਨਿਯਮ ਦੇ ਇੱਕ ਹੋਰ ਰੂਪ ਬਾਰੇ ਚਰਚਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ ਸਮੀਕਰਨ F = q E ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ,
ਜਿੱਥੇ F ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੋਰਸ ਹੈ, q ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜ ਹੈ ਅਤੇ E ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਹੈ। ਇਹ ਕਿਹਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਕੂਲੌਂਬ ਦਾ ਨਿਯਮ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਦਾ ਇੱਕ ਨਿਯਮ ਹੈ ਜੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜ (q) ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ (E) ਵਿਚਕਾਰ ਸਬੰਧ ਦੀ ਵਿਆਖਿਆ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਗੌਸ ਦਾ ਨਿਯਮ ਇੱਕ ਹੋਰ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਦਾ ਨਿਯਮ ਹੈ ਜੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜਾਂ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਸਬੰਧਾਂ ਦੀ ਵਿਆਖਿਆ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਗੌਸ ਦਾ ਨਿਯਮ ਕਾਰਲ ਫ੍ਰੈਡਰਿਕ ਗੌਸ (1777-1855), ਇੱਕ ਜਰਮਨ ਸਿਧਾਂਤਕ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨੀ ਅਤੇ ਗਣਿਤ-ਸ਼ਾਸਤਰੀ ਦੁਆਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।
ਇੱਕ ਜਾਂ ਕਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜਾਂ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕੂਲੌਂਬ ਦੇ ਨਿਯਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਪਰ ਗਣਨਾ ਹੋਰ ਵੀ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਜੇਕਰ ਜੋ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਉਹ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜ ਵੰਡ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਹੈ। ਗੌਸ ਦਾ ਨਿਯਮ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜ ਵੰਡ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਦਾ ਇੱਕ ਵਧੇਰੇ ਕੁਦਰਤੀ ਤਰੀਕਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਜੇਕਰ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਗੌਸ ਦੇ ਨਿਯਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜਾਂ ਦੀ ਵੰਡ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਹੇਠਾਂ ਗੌਸ ਦੇ ਨਿਯਮ ਦੀ ਧਾਰਨਾ ਅਤੇ ਸਮੀਕਰਨ ਦੀ ਸਮੀਖਿਆ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ।
ਗੇਂਦ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਮੀਖਿਆ ਕਰੋ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਪਾਸੇ ਦੇ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਗੋਲੇ ਦਾ ਘੇਰਾ R ਹੈ, ਤਾਂ ਗੋਲੇ ਦੇ ਪਾਰ ਚਾਰਜ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਤਾਕਤ E = k Q/R ਹੈ।2 ਅਤੇ ਗੋਲੇ ਦਾ ਸਤ੍ਹਾ ਖੇਤਰਫਲ A = 4 π r ਹੈ2.
ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀ ਕਲਪਨਾ ਕਰਨ ਲਈ, ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਰੇਖਾਵਾਂ ਖਿੱਚੀਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ, ਪਰ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ, ਸਿਰਫ਼ ਚਾਰ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਰੇਖਾਵਾਂ ਦਰਸਾਈਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ। ਬਿਜਲੀ ਚਾਰਜ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸ ਲਈ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਰੇਖਾਵਾਂ ਗੇਂਦ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਤੋਂ ਖਿੱਚੀਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ ਜਿੱਥੇ ਬਿਜਲੀ ਚਾਰਜ ਸਥਿਤ ਹੈ,
ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਦੀ ਹਰੇਕ ਲਾਈਨ ਉਸ ਗੇਂਦ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਲੰਬਵਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜੋ ਇਸ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਦੀ ਹੈ। ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜ ਤੋਂ ਜਿੰਨਾ ਦੂਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਛੋਟਾ ਹੁੰਦਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਇਸ ਲਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਲਾਈਨਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ ਵੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਦੂਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਗੋਲੇ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਵੇਸ਼ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹਾਂ ਦੀ ਗਣਨਾ ਹੇਠ ਦਿੱਤੇ ਫਾਰਮੂਲੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ:
F = ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫਲਕਸ, Q = ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜ, k = 9 x 10 9 N m 2 /C 2 , ε o (ਵੈਕਿਊਮ ਅਨੁਮਤੀ) = 8.85 x 10 -12 C 2 /N m 2 , π = 3.14।
ਇਸ ਸਮੀਕਰਨ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ, ਇਹ ਸਿੱਟਾ ਕੱਢਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਗੋਲਾਕਾਰ ਸਤ੍ਹਾ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਣ ਵਾਲਾ ਬਿਜਲੀ ਪ੍ਰਵਾਹ (F) ਉਸ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਚਾਰਜ (Q) ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਗੇਂਦ (R) ਦੇ ਘੇਰੇ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਨਹੀਂ ਕਰਦਾ।
ਪਾਸੇ ਵਾਲਾ ਚਿੱਤਰ ਚਾਰ ਬੰਦ ਸਤਹਾਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜ Q ਹੈ। ਪਹਿਲੀ ਸਤ੍ਹਾ ਗੋਲਾਕਾਰ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਦੂਜੀ ਸਤ੍ਹਾ ਦਾ ਆਕਾਰ ਅਨਿਯਮਿਤ ਹੈ। ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ ਇਸ ਲਈ ਚਾਰ ਤੀਰਾਂ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਈਆਂ ਗਈਆਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਲਾਈਨਾਂ ਚਾਰਜ ਤੋਂ ਬਾਹਰ ਖਿੱਚੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਚਾਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਲਾਈਨਾਂ ਇੱਕ ਗੋਲਾਕਾਰ ਸਤ੍ਹਾ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਦੀਆਂ ਹਨ, ਅਤੇ ਹੋਰ ਸਤਹਾਂ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਅਨਿਯਮਿਤ ਆਕਾਰ ਹਨ, ਵੀ ਇਨ੍ਹਾਂ ਚਾਰ ਲਾਈਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਦੀਆਂ ਹਨ।
ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫਲਕਸ ਦੀ ਸਮੀਖਿਆ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਦੱਸਿਆ ਗਿਆ ਹੈ ਕਿ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫਲਕਸ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਦੀਆਂ ਰੇਖਾਵਾਂ ਹਨ ਜੋ ਇੱਕ ਖਾਸ ਸਤਹ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਵੇਸ਼ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ।
ਚਾਰਾਂ ਸਤਹਾਂ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਵੇਸ਼ ਕਰਨ ਵਾਲੀਆਂ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀਆਂ ਲਾਈਨਾਂ ਇੱਕੋ ਜਿਹੀਆਂ ਹਨ ਤਾਂ ਜੋ ਚਾਰਾਂ ਸਤਹਾਂ 'ਤੇ ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦਾ ਮਾਪ ਇੱਕੋ ਜਿਹਾ ਹੋਵੇ। ਗੋਲਾਕਾਰ ਸਤਹ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਵੇਸ਼ ਕਰਨ ਵਾਲਾ ਬਿਜਲੀ ਦਾ ਪ੍ਰਵਾਹ Φ = Q/ε ਹੈ।o ਤਾਂ ਜੋ ਬਿਜਲਈ ਪ੍ਰਵਾਹ ਜੋ ਅਨਿਯਮਿਤ ਆਕਾਰਾਂ ਵਾਲੀਆਂ ਹੋਰ ਸਤਹਾਂ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਵੇਸ਼ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਉਸਦਾ ਵੀ ਉਹੀ ਮਾਪ ਹੋਵੇ, ਅਰਥਾਤ Φ = Q/εo.
ਇਸ ਵਿਆਖਿਆ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ, ਇਹ ਸਿੱਟਾ ਕੱਢਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਬਿਜਲੀ ਦਾ ਪ੍ਰਵਾਹ ਜੋ ਇੱਕ ਬੰਦ ਸਤ੍ਹਾ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਵੇਸ਼ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਬਿਜਲੀ ਚਾਰਜ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਸਤ੍ਹਾ ਦੇ ਆਕਾਰ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਨਹੀਂ ਕਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਦੀ ਤੀਬਰਤਾ Φ = 4 π k Q = Q/ε o ਹੈ ।
ਨਾਲ ਵਾਲੀ ਤਸਵੀਰ ਦੋ ਬਿਜਲੀ ਚਾਰਜ ਦਿਖਾਉਂਦੀ ਹੈ ਜੋ ਇੱਕ ਬੰਦ ਸਤ੍ਹਾ ਦੇ ਅੰਦਰ ਹਨ। Q1 ਅਤੇ ਪ੍ਰ2 ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹਨ ਤਾਂ ਜੋ ਜੇਕਰ ਉਹ ਹਨ 
ਖਿੱਚਣ 'ਤੇ, ਹਰੇਕ ਚਾਰਜ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਲਾਈਨ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜੋ ਸਤ੍ਹਾ ਦੇ ਅੰਦਰੋਂ ਬਾਹਰ ਪ੍ਰਵੇਸ਼ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਕੁੱਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫਲਕਸ ਬੰਦ ਸਤ੍ਹਾ ਤੋਂ ਬਾਹਰ ਪ੍ਰਵੇਸ਼ ਕਰਨ ਵਾਲੀਆਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਲਾਈਨਾਂ ਦੀ ਕੁੱਲ ਸੰਖਿਆ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਚਾਰਜ Q ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਦੀਆਂ ਲਾਈਨਾਂ1 ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹਨ Φ = Q1/εo ਅਤੇ ਚਾਰਜ Q ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਦੀਆਂ ਰੇਖਾਵਾਂ2
ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫਲਕਸ Φ = Q 2 /ε o ਨਾਲ ਤੁਲਨਾਯੋਗ ਹਨ , ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਲਾਈਨਾਂ ਦੀ ਕੁੱਲ ਗਿਣਤੀ Q 1 /ε o + Q 2 /ε o = 1 / ε o (Q 1 + Q 2 ) ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੈ।
ਇਸ ਵਿਆਖਿਆ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ, ਇਹ ਸਿੱਟਾ ਕੱਢਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਕੁੱਲ ਬਿਜਲੀ ਪ੍ਰਵਾਹ ਬੰਦ ਸਤ੍ਹਾ ਵਿੱਚ ਕੁੱਲ ਬਿਜਲੀ ਚਾਰਜ ਦਾ 1/εo ਗੁਣਾ ਹੈ। ਇਹ ਕਥਨ ਗੌਸ ਦਾ ਨਿਯਮ ਹੈ। ਗਣਿਤਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ :
Φ ਨੈੱਟ = 1/ε o (Q ਨੈੱਟ) ———- ਗੌਸ ਦੇ ਨਿਯਮ ਦੀ ਸਮੀਕਰਨ
Q net ਇੱਕ ਬੰਦ ਸਤ੍ਹਾ ਦੇ ਅੰਦਰ ਕੁੱਲ ਬਿਜਲੀ ਚਾਰਜ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਬੰਦ ਸਤ੍ਹਾ ਦੇ ਬਾਹਰ ਕੋਈ ਬਿਜਲੀ ਚਾਰਜ ਹੈ, ਤਾਂ ਚਾਰਜ ਨੂੰ ਗਣਨਾ ਵਿੱਚ ਨਹੀਂ ਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਵਾਲਾ ਬਿਜਲੀ ਪ੍ਰਵਾਹ ਜ਼ੀਰੋ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਬਿਜਲੀ ਪ੍ਰਵਾਹ ਜ਼ੀਰੋ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਚਾਰਜ ਤੋਂ ਆਉਣ ਵਾਲੀਆਂ ਬਿਜਲੀ ਖੇਤਰ ਦੀਆਂ ਲਾਈਨਾਂ ਬੰਦ ਸਤ੍ਹਾ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਵੇਸ਼ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ ਅਤੇ ਫਿਰ ਦੁਬਾਰਾ ਬਾਹਰ ਨਿਕਲਦੀਆਂ ਹਨ।
ਗੌਸ ਦੇ ਨਿਯਮ ਦੀ ਬੰਦ ਸਤ੍ਹਾ ਇੱਕ ਕਾਲਪਨਿਕ ਸਤ੍ਹਾ ਹੈ ਜੋ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜ ਕਾਰਨ ਹੋਣ ਵਾਲੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫਲਕਸ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਲਈ ਪੇਸ਼ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ।
ਗੌਸ ਦੇ ਨਿਯਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ ਜੇਕਰ ਕਿਸੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜ ਦੀ ਵੰਡ ਜਾਣੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਾਂ ਜੇਕਰ ਕਿਸੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਨੂੰ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜ ਦੀ ਵੰਡ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ ਵੀ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਗੌਸ ਦੇ ਨਿਯਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਬਾਰੇ ਲੇਖ ਵਿੱਚ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪ੍ਰਸ਼ਨਾਂ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨ ਲਈ ਗੌਸ ਦੇ ਨਿਯਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਬਾਰੇ ਦੱਸਿਆ ਗਿਆ ਹੈ।
