Artykuł o prawie Coulomba
W artykule o ładunku elektrycznym i jego rodzajach wyjaśniono, że ładunki jednoimienne odpychają się, a różnoimienne przyciągają. Innymi słowy, obiekty naładowane dodatnio przyciągają obiekty naładowane ujemnie, obiekty naładowane dodatnio odpychają obiekty naładowane dodatnio, a obiekty naładowane ujemnie odpychają obiekty naładowane ujemnie. To zjawisko pokazuje istnienie sił elektrycznych działających na obiekty naładowane dodatnio i ujemnie. Jakie czynniki wpływają na siłę elektryczną między obiektami naładowanymi elektrycznie?
Francuski fizyk Charles Coulomb (1736–1806) przeprowadził serię eksperymentów w latach 1780. XVIII wieku, aby zbadać czynniki wpływające na wielkość siły elektrostatycznej między obiektami naładowanymi elektrycznie. Urządzenie używane przez Coulomba przypomina urządzenie Cavendisha do badania stałej grawitacyjnej, zwane wagą torsyjną. Coulomb badał siłę elektryczności, więc użył dwóch naładowanych elektrycznie metalowych kul, podczas gdy Cavendish badał siłę grawitacji, więc użył dwóch kul o masie, które nie były naładowane elektrycznie.
Czynniki wpływające na siłę elektryczną
Opierając się na eksperymentach przeprowadzonych przy użyciu wagi torsyjnej, Coulomb dokonał kilku odkryć.
– W tym eksperymencie odległość między dwiema kulami jest zawsze taka sama. Gdy ładunek elektryczny kuli 1 wynosi 1, a ładunek elektryczny kuli 2 wynosi jeden, siła elektryczna działająca na obie kule wynosi 1.
iloczyn wartości ładunku na jednym, Q 1 , pomnożony przez wartość ładunku na drugim, Q 2 (F ≈ q 1 q 2 ).
– W tym eksperymencie liczba ładunków na obu litych kulach jest zawsze taka sama. Jeśli odległość między nimi wynosi jeden, to siła elektryczna działająca na obie lite kule wynosi 1. Jeśli odległość między nimi wynosi dwa, to siła elektryczna działająca na obie lite kule wynosi ¼. Coulomb doszedł do wniosku, że wartość siły elektrycznej działającej na obie lite kule jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości (F ≈ 1 / r 2 ).
prawo Coulomba
Prawo Coulomba to jedno z praw fizyki, które wyjaśnia związek między siłą elektryczności, ładunkiem elektrycznym i odległością między ładunkami elektrycznymi. Prawo to zostało sformułowane na podstawie eksperymentów przeprowadzonych przez Coulomba , opisanych w poprzednim artykule.
Prawo Coulomba głosi, że siła wywierana przez cząstkę naładowaną elektrycznie na inną cząstkę naładowaną elektrycznie jest wprost proporcjonalna
Iloczyn mnożenia ładunków obu cząstek jest odwrotnie proporcjonalny do kwadratu odległości między nimi. Siła ta działa wzdłuż linii prostej łączącej obie cząstki. Cząsteczki o jednakowych ładunkach odpychają się, podczas gdy cząstki o różnych ładunkach przyciągają się.
Prawo Coulomba można zapisać za pomocą równań matematycznych:
F 12 = siła elektryczna między cząstką 1 a cząstką 2
q 1 = ilość ładunków elektrycznych cząstki 1
q 2 = ilość ładunków elektrycznych cząstki 2
r 12 = odległość między cząstką 1 a cząstką 2
F 21 to siła wywierana przez ładunek q 2 na ładunek q 1 , podczas gdy F 12 to siła wywierana przez ładunek q 1 na ładunek q 2 . F 21 i F 12 odpychają się wzajemnie, gdy rodzaje ładunków q 1 i q 2 nie są takie same, a przyciągają się wzajemnie, gdy rodzaje ładunków q 1 i q 2 nie są takie same.
Siły F 21 i F 12 mają tę samą wartość, przeciwne kierunki i działają na różne obiekty, więc obie te siły są parą sił akcji i reakcji.
