오늘의 궁금증 Q56/ 가우스의 법칙

안녕하세요!

오늘은 가우스의 법칙에 대해 알아보겠습니다!

 

가우스

 

요한 카를 프리드리히 가우스

1777년 4월 30일~1855년 2월 23일

독일의 수학자이자 과학자입니다.

정수론, 통계학, 해석학, 미분기하학, 측지학, 전자기학, 천문학, 광학 등의

많은 분야들에 크게 기여하였습니다.

특히, 정수론이 수학에서 중요한 자리를 차지할 수 있도록 큰 공헌을 한 것이 높이 평가되고 있다.

가우스는 수학의 왕자라는 별명으로, 오늘날의 세대들에게 친숙한 이름이기도 합니다.

가우스(gauss, 기호G)는 자기장(B)의 CGS 단위이기도 합니다.

1 가우스는 1 제곱센티미터의 단면에 1 맥스웰의 자기 선속이 통과하는 자기장입니다.

1932년 이전까지는 가우스가 현재는 에르스텟으로 불리는 자기장의 세기를 나타내는 단위로도 쓰였습니다.

 

가우스의 법칙

 

가우스의 법칙(Gauss's law)은

폐곡면을 통과하는 전기 선속이 폐곡면 속의 알짜 전하량과 동일하다는 법칙입니다.

맥스웰 방정식 가운데 하나입니다.

 

다양한 가우스의 법칙 저는 전기기사의 한 부분인 전자기학에서 배우는 맥스웰 방정식의 첫 번째인

가우스 법칙에 대해 알아보겠습니다.

 

전하에 의해 발생된 전기장의 크기를 설명합니다.

가우스 법칙은 본질적으로 쿨롱 법칙과 같은 의미를 지닙니다.

다만, 쿨롱 법칙이 공간에 놓인 두 점 전하 사이에서 발생하는 힘을 설명한다면

가우스 법칙은 하나의 전하로부터 발생하는 전기장의 세기가 거리에 따라 반감되는 이유를 설명해 줍니다.

 

가우스 자기 법칙

- 이 법칙에 따르면, 폐곡면의 총 자기 선속은 0이다.

전기와 달리 자기는 홀극이 없고, N극과 S극이 언제나 함께 존재한다.

이러한 자기의 성질 때문에 일정한 공간으로 들어오는 자기력선과 나가는 자기력선의 크기는 언제나 같고

따라서 서로 정반대의 방향으로 작용하는 가은 크기의 힘의 합계는 언제나 0이라는 것입니다.

 

-가우스의 법칙-

 

미분형

 

적분형

 

-가우스 자기 법칙-

 

미분형 

 

적분형