Статия за закона на Кулон
В статията за електрическия заряд и видовете електрически заряди е обяснено, че еднообразните заряди се отблъскват, докато различнообразните се привличат. С други думи, положително заредените обекти привличат отрицателно заредени обекти, положително заредените обекти отблъскват положително заредени обекти, а отрицателно заредените обекти отблъскват отрицателно заредени обекти. Това явление показва съществуването на електрически сили, действащи върху положително заредени и отрицателно заредени обекти. Какви фактори влияят на електрическата сила между електрически заредените обекти?
Френският физик Шарл Кулон (1736-1806) провежда серия от експерименти през 1780-те години, за да изследва факторите, които влияят върху величината на електрическата сила между електрически заредени обекти. Устройството, използвано от Кулон, наподобява устройство, използвано от Кавендиш за изследване на гравитационната константа, наречено торсионен баланс. Кулон изследва силата на електричеството, затова използва две електрически заредени метални топки, докато Кавендиш изследва силата на гравитацията, затова използва две топки с маса, които не са електрически заредени.
Фактори, влияещи на електрическата сила
Въз основа на експерименти, проведени с помощта на торсионен баланс, Кулон открил няколко неща.
– В този експеримент разстоянието между двете твърди топки е винаги еднакво. Когато количеството електрически заряд върху твърда топка 1 е 1, а количеството електрически заряд върху твърда топка 2 е едно, тогава електрическата сила, действаща върху двете твърди топки, е 1.
произведението от големината на заряда на едната, Q1 , по големината на заряда на другата, Q2 ( F ≈ q1 q2 ).
– В този експеримент броят на зарядите и върху двете твърди топки е винаги един и същ. Ако разстоянието между двете твърди топки е едно, тогава електрическата сила, действаща върху двете твърди топки, е 1. Ако разстоянието между двете твърди топки е две, тогава електрическата сила, действаща върху двете твърди топки, е ¼. Кулон заключава, че големината на електрическата сила, действаща върху двете твърди топки, е обратно пропорционална на квадрата на разстоянието (F ≈ 1 / r² ).
Законът на Кулон
Законът на Кулон е един от физичните закони, който обяснява връзката между силата на електричеството, електрическия заряд и разстоянието между електрическите заряди. Този закон е формулиран въз основа на експерименти, проведени от Кулон , както е описано в предишната статия.
Законът на Кулон гласи, че големината на силата, упражнявана от електрически заредена частица върху друга електрически заредена частица, е право пропорционална
произведението от умножението, зарядите на двете частици и обратно пропорционално на квадрата на разстоянието между двете частици. Тази сила действа по права линия, свързваща двете частици. Частиците с еднакви заряди се отблъскват, докато частиците с различни заряди се привличат.
Законът на Кулон може да бъде изразен с математически уравнения:
F 12 = електрическа сила между частица 1 и частица 2
q² = количество електрически заряди на частица 1
q² = количество електрически заряди на частица 2
r 12 = разстояние между частица 1 и частица 2
F²⁻¹ е силата, упражнявана от заряда на q² върху заряда на q¹ , докато F²⁻¹ е силата, упражнявана от заряда на q² върху заряда на q² . F²⁻¹ и F²⁻ се отблъскват, когато видовете заряди на q¹ и q² не са еднакви, и се привличат, когато видовете заряди на q¹ и q² не са еднакви.
F 21 и F 12 имат еднаква величина, противоположни посоки и работят върху различни обекти, така че и двете сили са двойка сили на действие-противодействие.
