Макалада электр заряды дан электр зарядынын түрлөрү Окшош электр заряддары бири-бирин түртөт, ал эми айырмаланган электр заряддары бири-бирин тартаары түшүндүрүлөт. Башкача айтканда, оң заряддалган нерселер терс заряддалган нерселерди тартат, оң заряддалган нерселер оң заряддалган нерселерди түртөт, ал эми терс заряддалган нерселер терс заряддалган нерселерди түртөт. Бул кубулуш оң заряддалган жана терс заряддалган нерселерге таасир этүүчү электр күчүнүн бар экенин көрсөтөт. Электр заряддалган нерселердин ортосундагы электр күчүнүн чоңдугуна кандай факторлор таасир этет?
Француз физиги Шарль Кулон (1736–1806) 1780-жылдары электрдик заряддалган объектилердин ортосундагы электр күчүнүн чоңдугуна таасир этүүчү факторлорду изилдөө үчүн бир катар эксперименттерди жүргүзгөн. Кулон колдонгон аппарат Кавендиштин тартылуу константасын изилдөө үчүн колдонгон аппаратына окшош болгон, ал буралуу балансы деп аталган. Кулон электр күчүн изилдеген, ошондуктан ал эки электрдик заряддалган металл шарды колдонгон, ал эми Кавендиш тартылуу күчүн изилдеген, ошондуктан ал массасы эки электрдик заряддалбаган шарды колдонгон.
Момент шкаласы кантип иштейт
Момент шкаласы кандайча иштейт, бул тема менен байланыштуу момент же күч моменти бөлүмдө айлануу динамикасы.
Буралуу балансындагы мейкиндик катуу шардагы электр зарядынын абага өтүшүнө жол бербөө үчүн вакуум болуп саналат. Катуу шардагы электр зарядынын көлөмүн аныктоо төмөнкү ыкма менен жүргүзүлөт. Башында, катуу шар А өткөргүчтүк же сүрүлүү аркылуу электрдик заряддалат. Электрдик заряддалган катуу шар А катуу шар А катуу шардын электр заряды катуу шар В менен бирдей бөлүнгөнгө чейин электр өткөргүчүн колдонуп, дагы эле нейтралдуу катуу шар В менен туташтырылат. Эгерде катуу шар А электр зарядынын көлөмү ½ болсо, анда катуу шар В электр зарядынын көлөмү ½ болот. Андан кийин, катуу шар В жана катуу шар С катуу шар В катуу шар С катуу шар В катуу шар С менен бирдей бөлүнгөнгө чейин электр өткөргүч менен туташтырылат. Эгерде катуу шар В электр зарядынын көлөмү ¼ болсо, анда катуу шар С электр зарядынын көлөмү ¼ болот. Ушундай жол менен 1-катуу шардын жана 2-катуу шардын электр зарядынын көлөмү жана электр зарядынын түрү алынат.
Катуу шар 1 жана катуу шар 2 электрдик заряддалган, ошондуктан эки катуу шар бирдей электрдик зарядга ээ болсо, бири-бирин түртөт же эки шардын электрдик заряддары ар башка болсо, бири-бирин тартат. Эки электрдик заряддалган катуу шардын ортосунда тартылуу же түртүү күчүнүн болушу катуу шар 2нин айлануусуна алып келет. Катуу шар 2нин жылуу бурчу эки катуу шарга таасир этүүчү электр күчүн аныктоо үчүн өлчөнөт.
Электр тогунун күчүнө таасир этүүчү факторлор
Кулон буроо балансын колдонуу менен жүргүзүлгөн эксперименттердин негизинде бир нече нерсени ачкан.
– Бул экспериментте эки катуу шардын ортосундагы аралык ар дайым бирдей болот. Катуу шар 1деги электр зарядынын көлөмү 1ге жана катуу шар 2деги электр зарядынын көлөмү 1ге барабар болгондо, анда эки катуу шарга тең таасир этүүчү электр күчү 1ге барабар. Катуу шар 1деги электр зарядынын көлөмү 2ге жана катуу шар 2деги электр зарядынын көлөмү 2ге барабар болгондо, анда эки катуу шарга тең таасир этүүчү электр күчү 4кө барабар. Кулон эки катуу шарга тең таасир этүүчү электр күчүнүн чоңдугу эки катуу шардагы заряддын көлөмүнүн көбөйтүндүсүнө пропорционалдуу деген тыянакка келген (F ≈ q1 q2).
– Бул экспериментте эки катуу шардагы заряддын көлөмү ар дайым бирдей болот. Эгерде эки катуу шардын ортосундагы аралык 1 болсо, анда эки катуу шарга тең таасир этүүчү электр күчү 1ге барабар. Эгерде эки катуу шардын ортосундагы аралык 2 болсо, анда эки катуу шарга тең таасир этүүчү электр күчү ¼ге барабар. Кулон эки катуу шарга тең таасир этүүчү электр күчүнүн чоңдугу аралыктын квадратына тескери пропорционалдуу деген тыянакка келген (F ≈ 1 / r2)
Кулон мыйзамы
Кулон мыйзамы - бул электр күчү, электр заряды жана заряддардын ортосундагы аралыктын ортосундагы байланышты түшүндүргөн физика мыйзамы. Бул мыйзам мурунку макалада түшүндүрүлгөндөй, Кулондун эксперименттеринин негизинде түзүлгөн.
Кулон мыйзамы электрдик заряддалган бөлүкчөнүн башка электрдик заряддалган бөлүкчөгө тийгизген күчүнүн чоңдугу эки бөлүкчөнүн заряддарынын суммасынын көбөйтүндүсүнө түз пропорционалдуу жана эки электрдик заряддалган бөлүкчөнүн ортосундагы аралыктын квадратына тескери пропорционалдуу экенин айтат. Бул күч эки бөлүкчөнүн электр заряддары бирдей болсо, электр күчү түртүүчү, ал эми эки бөлүкчөнүн электр заряддары бирдей болбосо, электр күчү тартылуучу болот.
Кулон законун математикалык теңдемеде туюнтса болот:
Формуланын сүрөттөлүшү:
F12 = 1-бөлүкчө менен 2-бөлүкчөнүн ортосундагы электр күчү
q1 = бөлүкчөлөрдүн заряддарынын саны 1
q2 = 2-бөлүкчөнүн электр заряддарынын саны
r12 = 1-бөлүкчө менен 2-бөлүкчөнүн ортосундагы аралык
(окуу: эпсилон нөл) = 8,854 x 10-12 C2/Нм2
k = (Кулон туруктуусу) = 9 x 109 Ж m2/C2
F21 q заряды тарабынан таасир этүүчү күч болуп саналат2 q зарядында1, ал эми F12 q заряды тарабынан таасир этүүчү күч болуп саналат1 q зарядында2. F21 жана F12 заряд q болгондо бири-бирин түртүшөт1 жана q2 окшош жана заряд q болгондо бири-бирине тартылат1 жана q2 бир эле түрү эмес.
F21 жана F12 бирдей мааниге, карама-каршы багытка ээ жана ар кандай нерселерге таасир этет, ошондуктан бул эки күч аракет-реакция күчтөрүнүн жубу болуп саналат.
