სტატია კულონის კანონის შესახებ
ელექტრული მუხტისა და ელექტრული მუხტების ტიპების შესახებ სტატიაში ახსნილია, რომ მსგავსი მუხტები ერთმანეთს განიზიდავს, ხოლო განსხვავებული მუხტები ერთმანეთს. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, დადებითად დამუხტული ობიექტები იზიდავს უარყოფითად დამუხტულ ობიექტებს, დადებითად დამუხტული ობიექტები - დადებითად დამუხტული ობიექტების, ხოლო უარყოფითად დამუხტული ობიექტები - უარყოფითად დამუხტული ობიექტების. ეს მოვლენა აჩვენებს დადებითად და უარყოფითად დამუხტულ ობიექტებზე მოქმედი ელექტრული ძალების არსებობას. რა ფაქტორები ახდენს გავლენას ელექტრულად დამუხტულ ობიექტებს შორის ელექტრულ ძალაზე ?
ფრანგმა ფიზიკოსმა შარლ კულონმა (1736-1806) 1780-იან წლებში ჩაატარა ექსპერიმენტების სერია, რათა გამოეკვლია ის ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ ელექტრულად დამუხტულ ობიექტებს შორის ელექტრული ძალის სიდიდეზე. კულონის მიერ გამოყენებული მოწყობილობა წააგავს მოწყობილობას, რომელსაც კავენდიში იყენებდა გრავიტაციული მუდმივას გამოსაკვლევად, რომელსაც ბრუნვის ბალანსი ეწოდება. კულონბმა ელექტროენერგიის ძალა გამოიკვლია, ამიტომ მან გამოიყენა ორი ელექტრულად დამუხტული ლითონის ბურთი, ხოლო კავენდიშმა გრავიტაციის ძალა გამოიკვლია, ამიტომ გამოიყენა მასის ორი ბურთი, რომლებიც ელექტრულად არ იყო დამუხტული.
ელექტრული ძალის გავლენის ფაქტორები
ბრუნვითი სასწორის გამოყენებით ჩატარებული ექსპერიმენტების საფუძველზე, კულონბმა რამდენიმე რამ აღმოაჩინა.
– ამ ექსპერიმენტში, ორ მყარ ბურთს შორის მანძილი ყოველთვის ერთნაირია. როდესაც მყარ ბურთზე 1 ელექტრული მუხტის რაოდენობა 1-ის ტოლია, ხოლო მყარ ბურთზე 2 ელექტრული მუხტის რაოდენობა ერთის ტოლია, მაშინ ორივე მყარ ბურთზე მოქმედი ელექტრული ძალა 1-ის ტოლია.
ერთზე მუხტის სიდიდის, Q 1 , გამრავლებული მეორეზე მუხტის სიდიდეზე, Q 2 (F ≈ q 1 q 2 ).
– ამ ექსპერიმენტში ორივე მყარ ბურთზე მუხტების რაოდენობა ყოველთვის ერთნაირია. თუ ორ მყარ ბურთს შორის მანძილი ერთია, მაშინ ორივე მყარ ბურთზე მოქმედი ელექტრული ძალა 1-ის ტოლია. თუ ორ მყარ ბურთს შორის მანძილი ორია, მაშინ ორივე მყარ ბურთზე მოქმედი ელექტრული ძალა ¼-ის ტოლია. კულონმა დაასკვნა, რომ ორივე მყარ ბურთზე მოქმედი ელექტრული ძალის სიდიდე უკუპროპორციულია მანძილის კვადრატისა (F ≈ 1 / r 2 ).
კულონის კანონი
კულონის კანონი ფიზიკის ერთ-ერთი კანონია, რომელიც ხსნის ელექტროენერგიის ძალას, ელექტრულ მუხტსა და ელექტრულ მუხტებს შორის მანძილს შორის კავშირს. ეს კანონი ჩამოყალიბდა კულონის მიერ წინა სტატიაში აღწერილი ექსპერიმენტების საფუძველზე.
კულონის კანონის თანახმად, ელექტრულად დამუხტული ნაწილაკის მიერ სხვა ელექტრულად დამუხტულ ნაწილაკზე მოქმედი ძალის სიდიდე პირდაპირპროპორციულია.
გამრავლების ნამრავლი, ორივე ნაწილაკის მუხტები და უკუპროპორციულია ორივე ნაწილაკს შორის მანძილის კვადრატისა. ეს ძალა მოქმედებს ორ ნაწილაკს შორის დამაკავშირებელი სწორი ხაზის გასწვრივ. ნაწილაკები, რომლებსაც აქვთ ერთნაირი მუხტები, ერთმანეთს განიზიდავენ, ხოლო ნაწილაკები, რომლებსაც აქვთ განსხვავებული მუხტები, ერთმანეთს იზიდავენ.
კულონის კანონი შეიძლება გამოიხატოს მათემატიკური განტოლებებით:
F12 = ელექტრული ძალა ნაწილაკ 1-სა და ნაწილაკ 2-ს შორის
q 1 = ნაწილაკი 1-ის ელექტრული მუხტების რაოდენობა
q 2 = ნაწილაკი 2-ის ელექტრული მუხტების რაოდენობა
r 12 = მანძილი ნაწილაკ 1-სა და ნაწილაკ 2-ს შორის
F21 არის ძალა , რომელსაც q2 მუხტი ახდენს q1 მუხტზე , ხოლო F12 არის ძალა, რომელსაც q1 მუხტი ახდენს q2 მუხტზე . F21 და F12 ერთმანეთს განიზიდავენ, როდესაც q1 და q2 მუხტების ტიპები ერთნაირი არ არის და ერთმანეთს იზიდავენ, როდესაც q1 და q2 მუხტების ტიპები ერთნაირი არ არის.
F 21-სა და F 12-ს აქვთ ერთი და იგივე სიდიდე, საპირისპირო მიმართულება და მოქმედებენ სხვადასხვა სხეულზე, ამიტომ ორივე ეს ძალა მოქმედება-რეაქციის ძალების წყვილია.
