Rakstā par elektriskais lādiņš boja elektriskā lādiņa veidi Tiek skaidrots, ka līdzīgi elektriskie lādiņi atgrūž viens otru, savukārt atšķirīgi elektriskie lādiņi pievelk viens otru. Citiem vārdiem sakot, pozitīvi lādēti objekti pievelk negatīvi lādētus objektus, pozitīvi lādēti objekti atgrūž pozitīvi lādētus objektus, un negatīvi lādēti objekti atgrūž negatīvi lādētus objektus. Šī parādība parāda elektriskā spēka esamību, kas iedarbojas uz pozitīvi un negatīvi lādētiem objektiem. Kādi faktori ietekmē elektriskā spēka lielumu starp elektriski lādētiem objektiem?
Franču fiziķis Šarls Kulons (1736–1806) 1780. gados veica virkni eksperimentu, lai izpētītu faktorus, kas ietekmē elektriskā spēka lielumu starp elektriski lādētiem objektiem. Kulona izmantotā ierīce bija līdzīga tai, ko Kevendišs izmantoja gravitācijas konstantes izpētei, ko sauca par vērpes svaru. Kulons pētīja elektrisko spēku, tāpēc viņš izmantoja divas elektriski lādētas metāla lodītes, savukārt Kevendišs pētīja gravitācijas spēku, tāpēc viņš izmantoja divas neelektriski lādētas masas lodītes.
Kā darbojas griezes momenta skala
Kā darbojas griezes momenta skala, ir saistīts ar tēmu griezes moments vai spēka moments nodaļā rotācijas dinamika.
Torsijas svarā esošā telpa ir vakuums, lai novērstu cietās bumbas elektriskā lādiņa pārnesi gaisā. Cietās bumbas elektriskā lādiņa daudzumu nosaka, izmantojot šādu metodi. Sākotnēji cietā bumba A tiek elektriski uzlādēta, izmantojot vadītspēju vai berzi. Cietā bumba A, kas ir elektriski uzlādēta, tiek savienota ar cieto bumba B, kas joprojām ir neitrāla, izmantojot elektrisko vadītāju, līdz cietās bumbas A elektriskais lādiņš ir vienmērīgi sadalīts ar cieto bumbas B lādiņu. Ja cietās bumbas A elektriskā lādiņa daudzums ir ½, tad cietās bumbas B elektriskā lādiņa daudzums ir ½. Pēc tam cietā bumba B un cietā bumba C tiek savienotas ar elektrisko vadītāju, līdz cietās bumbas B elektriskais lādiņš ir vienmērīgi sadalīts ar cieto bumbas C elektriskais lādiņš. Ja cietās bumbas B elektriskā lādiņa daudzums ir ¼, tad cietās bumbas C elektriskā lādiņa daudzums ir ¼. Tādā veidā iegūst cietās bumbas 1 un cietās bumbas 2 elektriskā lādiņa daudzumu un elektriskā lādiņa veidu.
Cietvielas sfēra 1 un cietviela 2 ir elektriski lādētas tā, ka abas cietvielas sfēras atgrūž viena otru, ja abām sfērām ir vienāds elektriskais lādiņš, vai pievelk viena otru, ja abām sfērām ir atšķirīgi elektriskie lādiņi. Pievilkšanās vai atgrūšanās spēka esamība starp divām elektriski lādētajām cietvielām izraisa cietvielas sfēras 2 rotāciju. Cietvielas sfēras 2 kustības leņķis tiek mērīts, lai noteiktu elektrisko spēku, kas iedarbojas uz abām cietajām sfērām.
Faktori, kas ietekmē elektrisko spēku
Balstoties uz eksperimentiem, kas veikti, izmantojot vērpes svarus, Kulons atklāja vairākas lietas.
– Šajā eksperimentā attālums starp abām cietajām bumbām vienmēr ir vienāds. Ja elektriskā lādiņa lielums uz cietās bumbas 1 ir 1 un elektriskā lādiņa lielums uz cietās bumbas 2 ir 1, tad elektriskais spēks, kas iedarbojas uz abām cietajām bumbām, ir 1. Ja elektriskā lādiņa lielums uz cietās bumbas 1 ir 2 un elektriskā lādiņa lielums uz cietās bumbas 2 ir 2, tad elektriskais spēks, kas iedarbojas uz abām cietajām bumbām, ir 4. Kulons secināja, ka elektriskā spēka lielums, kas iedarbojas uz abām cietajām bumbām, ir proporcionāls abu cieto bumbu lādiņa daudzuma reizinājumam (F ≈ q1 q2).
– Šajā eksperimentā lādiņa daudzums uz abām cietajām bumbām vienmēr ir vienāds. Ja attālums starp abām cietajām bumbām ir 1, tad elektriskais spēks, kas iedarbojas uz abām cietajām bumbām, ir 1. Ja attālums starp abām cietajām bumbām ir 2, tad elektriskais spēks, kas iedarbojas uz abām cietajām bumbām, ir ¼. Kulons secināja, ka elektriskā spēka lielums, kas iedarbojas uz abām cietajām bumbām, ir apgriezti proporcionāls attāluma kvadrātam (F ≈ 1 / r2)
Kulona likums
Kulona likums ir fizikas likums, kas izskaidro elektriskā spēka, elektriskā lādiņa un attāluma starp lādiņiem savstarpējo saistību. Šis likums tika formulēts, pamatojoties uz Kulona eksperimentiem, kā paskaidrots iepriekšējā rakstā.
Kulona likums apgalvo, ka spēka lielums, ko viena elektriski lādēta daļiņa iedarbojas uz citu elektriski lādētu daļiņu, ir tieši proporcionāls abu daļiņu lādiņu summas reizinājumam un apgriezti proporcionāls attāluma kvadrātam starp abām elektriski lādētajām daļiņām. Šis spēks darbojas pa taisnu līniju, kas savieno abas daļiņas. Elektriskais spēks ir atgrūdošs, ja abu daļiņu elektriskie lādiņi ir vienādi, un elektriskais spēks ir pievilkšanas spēks, ja abu daļiņu elektriskie lādiņi nav vienādi.
Kulona likumu var izteikt matemātiskajā vienādojumā:
Formulas apraksts:
F12 = elektriskais spēks starp daļiņu 1 un daļiņu 2
q1 = daļiņu lādiņu skaits 1
q2 = daļiņas 2 elektrisko lādiņu skaits
r12 = attālums starp daļiņu 1 un daļiņu 2
(lasīt: epsilons nulle) = 8,854 x 10-12 C2/Nm2
k = (Kulona konstante) = 9 x 109 Nm2/C2
F21 ir lādiņa q radītais spēks2 pie lādiņa q1, kamēr F12 ir lādiņa q radītais spēks1 pie lādiņa q2. F21 un F12 atgrūž viena otru, kad lādiņš ir q1 un q2 līdzīgi un pievelk viens otru, kad lādiņš ir q1 un q2 ne viens un tas pats tips.
F21 un F12 ir vienāda vērtība, pretēji virzieni un iedarbojas uz dažādiem objektiem, tāpēc šie divi spēki ir darbības-reakcijas spēka pāris.
