Članak o Coulombovoj zakonu
U članku o električnom naboju i vrstama električnih naboja objašnjeno je da se isti naboji odbijaju, dok se različiti naboji privlače. Drugim riječima, pozitivno nabijeni objekti privlače negativno nabijene objekte, pozitivno nabijeni objekti odbijaju pozitivno nabijene objekte, a negativno nabijeni objekti odbijaju negativno nabijene objekte. Ovaj događaj pokazuje postojanje električnih sila koje djeluju na pozitivno i negativno nabijene objekte. Koji čimbenici utječu na električnu silu između električno nabijenih objekata?
Francuski fizičar Charles Coulomb (1736.-1806.) proveo je niz eksperimenata 1780-ih kako bi istražio čimbenike koji utječu na veličinu električne sile između električno nabijenih objekata. Uređaj koji je koristio Coulomb nalikuje uređaju koji je Cavendish koristio za istraživanje gravitacijske konstante, nazvanom torzijska vaga. Coulomb je istraživao silu elektriciteta, pa je koristio dvije električno nabijene metalne kuglice, dok je Cavendish istraživao silu gravitacije, pa je koristio dvije kuglice mase koje nisu bile električno nabijene.
Čimbenici koji utječu na električnu silu
Na temelju eksperimenata provedenih pomoću torzione vage, Coulomb je otkrio nekoliko stvari.
– U ovom eksperimentu, udaljenost između dvije čvrste kugle je uvijek ista. Kada je količina električnog naboja na čvrstoj kugli 1 jednaka 1, a količina električnog naboja na čvrstoj kugli 2 jednaka je 1, tada je električna sila koja djeluje na obje čvrste kugle jednaka 1.
umnožak veličine naboja na jednom, Q1 , i veličine naboja na drugom, Q2 ( F ≈ q1 q2 ).
– U ovom eksperimentu, broj naboja na obje čvrste kugle je uvijek isti. Ako je udaljenost između dvije čvrste kugle jedan, tada je električna sila koja djeluje na obje čvrste kugle jednaka 1. Ako je udaljenost između dvije čvrste kugle jednaka dva, tada je električna sila koja djeluje na obje čvrste kugle jednaka ¼. Coulomb je zaključio da je veličina električne sile koja djeluje na obje čvrste kugle obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti (F ≈ 1 / r2 )
Coulombov zakon
Coulombov zakon jedan je od fizikalnih zakona koji objašnjava odnos između sile elektriciteta, električnog naboja i udaljenosti između električnih naboja. Ovaj je zakon formuliran na temelju eksperimenata koje je Coulomb proveo kako je opisano u prethodnom članku.
Coulombov zakon kaže da je veličina sile koju jedna električno nabijena čestica djeluje na drugu električno nabijenu česticu izravno proporcionalna
produkt množenja naboja obje čestice i obrnuto proporcionalan kvadratu udaljenosti između obje čestice. Ova sila djeluje duž ravne linije koja spaja dvije čestice. Čestice koje imaju iste naboje međusobno se odbijaju, dok se čestice koje imaju različite naboje međusobno privlače.
Coulombov zakon može se izraziti matematičkim jednadžbama:
F 12 = električna sila između čestice 1 i čestice 2
q² = količina električnih naboja čestice 1
q² = količina električnih naboja čestice 2
r 12 = udaljenost između čestice 1 i čestice 2
F21 je sila kojom naboj q2 djeluje na naboj q1 , dok je F12 sila kojom naboj q1 djeluje na naboj q2 . F21 i F12 se odbijaju kada vrste naboja q1 i q2 nisu iste, a privlače se kada vrste naboja q1 i q2 nisu iste.
F21 i F12 imaju istu magnitudu, suprotne smjerove i djeluju na različite objekte, pa su obje ove sile par sila akcije i reakcije.
