Balaod ni Coulomb

Sa artikulo bahin sa karga sa kuryente ug mga klase sa karga sa kuryente, gipasabot nga ang parehas nga mga karga sa kuryente nagpalayo sa usag usa samtang ang dili parehas nga mga karga sa kuryente nagdani sa usag usa. Sa ato pa, ang mga butang nga positibo ang karga makadani sa mga butang nga negatibo ang karga, ang mga butang nga positibo ang karga nagpalayo sa mga butang nga positibo ang karga, ug ang mga butang nga negatibo ang karga nagpalayo sa mga butang nga negatibo ang karga. Kini nga panghitabo nagpakita sa paglungtad sa usa ka puwersa sa kuryente nga naglihok sa mga butang nga positibo ang karga ug mga butang nga negatibo ang karga. Unsa nga mga hinungdan ang nakaimpluwensya sa gidak-on sa puwersa sa kuryente taliwala sa mga butang nga adunay karga sa kuryente?

Ang Pranses nga pisiko nga si Charles Coulomb (1736–1806) nagpahigayon og sunod-sunod nga mga eksperimento niadtong dekada 1780 aron imbestigahan ang mga hinungdan nga nakaimpluwensya sa gidak-on sa puwersa sa kuryente taliwala sa mga butang nga adunay karga sa kuryente. Ang aparato nga gigamit ni Coulomb susama sa gigamit ni Cavendish sa pag-imbestiga sa gravitational constant, nga gitawag og torsion balance. Gisusi ni Coulomb ang puwersa sa kuryente, busa migamit siya og duha ka bola nga metal nga adunay karga sa kuryente, samtang gisusi ni Cavendish ang puwersa sa grabidad, busa migamit siya og duha ka bola nga walay karga sa kuryente nga adunay masa.

Giunsa paglihok ang usa ka sukdanan sa torque  

 
Ang paggana sa usa ka torque scale adunay kalabotan sa hilisgutan torque o moment sa puwersa sa kapitulo dinamika sa pagtuyok.
Ang espasyo sa torsion balance kay vacuum aron mapugngan ang pagbalhin sa electric charge sa solid ball ngadto sa hangin. Ang pagtino sa gidaghanon sa electric charge sa solid ball gihimo gamit ang mosunod nga pamaagi. Sa sinugdanan, ang solid ball A himuong electrically charged pinaagi sa conduction o friction. Ang solid ball A nga na-electrically charged konektado sa solid ball B nga neutral pa gamit ang electrical conductor hangtod nga ang electric charge sa solid ball A parehas nga mabahin sa solid ball B. Kung ang gidaghanon sa electric charge sa solid ball A kay ½ nan ang gidaghanon sa electric charge sa solid ball B kay ½. Sunod, ang solid ball B ug solid ball C konektado sa electrical conductor hangtod nga ang electric charge sa solid ball B parehas nga mabahin sa solid ball C. Kung ang gidaghanon sa electric charge sa solid ball B kay ¼ nan ang gidaghanon sa electric charge sa solid ball C kay ¼. Ang gidaghanon sa electric charge ug ang klase sa electric charge sa solid ball 1 ug solid ball 2 makuha niining paagiha.

Ang solidong sphere 1 ug solidong sphere 2 kay may karga nga kuryente mao nga ang duha ka solidong sphere magsigeg isalikway kon ang duha ka sphere adunay parehas nga karga nga kuryente o magdani sa usag usa kon ang duha ka sphere adunay lain-laing karga nga kuryente. Ang paglungtad sa usa ka madanihon o masigeg isalikway nga puwersa tali sa duha ka electrical charged nga solidong sphere hinungdan sa pagtuyok sa solidong sphere 2. Ang anggulo sa pagbiyahe sa solidong sphere 2 gisukod aron mahibal-an ang puwersa sa kuryente nga naglihok sa duha ka solidong sphere.

Mga hinungdan nga nakaimpluwensya sa kusog sa kuryente

Base sa mga eksperimento nga gihimo gamit ang torsion balance, nakadiskubre si Coulomb og daghang mga butang.
– Niini nga eksperimento, ang distansya tali sa duha ka solidong bola kanunay nga parehas. Kung ang gidaghanon sa karga sa kuryente sa solidong bola 1 kay 1 ug ang gidaghanon sa karga sa kuryente sa solidong bola 2 kay 1, nan ang puwersa sa kuryente nga naglihok sa duha ka solidong bola kay 1. Kung ang gidaghanon sa karga sa kuryente sa solidong bola 1 kay 2 ug ang gidaghanon sa karga sa kuryente sa solidong bola 2 kay 2, nan ang puwersa sa kuryente nga naglihok sa duha ka solidong bola kay 4. Nahinapos ni Coulomb nga ang gidak-on sa puwersa sa kuryente nga naglihok sa duha ka solidong bola proporsyonal sa produkto sa gidaghanon sa karga sa duha ka solidong bola (F ≈ q₁ q₂).
– Niini nga eksperimento, ang gidaghanon sa karga sa duha ka solidong bola kanunay nga parehas. Kung ang distansya tali sa duha ka solidong bola kay 1 nan ang puwersa sa kuryente nga naglihok sa duha ka solidong bola kay 1. Kung ang distansya tali sa duha ka solidong bola kay 2 nan ang puwersa sa kuryente nga naglihok sa duha ka solidong bola kay ¼. Nahinapos ni Coulomb nga ang gidak-on sa puwersa sa kuryente nga naglihok sa duha ka solidong bola kay sukwahi nga proporsyonal sa kwadrado sa distansya (F ≈ 1 / r²)

Balaod ni Coulomb

Ang balaod ni Coulomb usa ka balaod sa pisika nga nagpatin-aw sa relasyon tali sa puwersa sa kuryente, karga sa kuryente, ug ang gilay-on tali sa mga karga. Kini nga balaod gipormula base sa mga eksperimento ni Coulomb, sama sa gipasabot sa miaging artikulo.

Ang balaod ni Coulomb nag-ingon nga ang gidak-on sa puwersa nga gihimo sa usa ka partikulo nga adunay karga sa kuryente sa laing partikulo nga adunay karga sa kuryente direktang proporsyonal sa produkto sa mga karga sa duha ka partikulo ug sukwahi nga proporsyonal sa kwadrado sa gilay-on tali kanila. Kini nga puwersa molihok subay sa usa ka tul-id nga linya nga nagkonektar sa duha ka partikulo. Ang puwersa sa kuryente masuko kon ang mga karga sa kuryente sa duha ka partikulo parehas ug ang puwersa sa kuryente madanihon kon ang mga karga sa kuryente sa duha ka partikulo managlahi.

Ang balaod ni Coulomb mahimong ipahayag sa ekwasyon sa matematika:
Deskripsyon sa pormula:
F₁₂ = puwersa sa kuryente tali sa partikulo 1 ug partikulo 2
q₁ = gidaghanon sa mga karga sa partikulo 1
q₂ = ang gidaghanon sa mga karga sa kuryente sa partikulo 2
r₁₂ = distansya tali sa partikulo 1 ug partikulo 2
(basaha: epsilon sero) = 8,854 x 10^-12 C²/Nm²
k = (konstante ni Coulomb) = 9 x 10⁹ Nm²/C²
F₂₁ mao ang kusog nga gihimo sa karga nga q₂ nag-charge q₁, samtang si F₁₂ mao ang kusog nga gihimo sa karga nga q₁ nag-charge q₂. F₂₁ ug F₁₂ magduso-duso sa usag usa kon ang karga kay q₁ ug q₂ managsama ug magdani sa usag usa kung ang karga kay q₁ ug q₂ dili parehas nga tipo.
F₂₁ ug F₁₂ adunay parehas nga kantidad, magkaatbang nga direksyon ug molihok sa lainlaing mga butang, busa kini nga duha ka pwersa usa ka pares sa puwersa sa aksyon-reaksyon.