Статья о законе Кулона
В статье об электрическом заряде и его типах объясняется, что одноименные заряды отталкиваются друг от друга, а разноименные — притягиваются. Другими словами, положительно заряженные объекты притягивают отрицательно заряженные объекты, положительно заряженные объекты отталкивают положительно заряженные объекты, а отрицательно заряженные объекты отталкивают отрицательно заряженные объекты. Это явление демонстрирует существование электрических сил, действующих на положительно и отрицательно заряженные объекты. Какие факторы влияют на электрическую силу между электрически заряженными объектами?
Французский физик Шарль Кулон (1736–1806) в 1780-х годах провел серию экспериментов, чтобы исследовать факторы, влияющие на величину электрической силы между электрически заряженными объектами. Прибор, использованный Кулоном, напоминает прибор, который Кавендиш использовал для исследования гравитационной постоянной, называемый крутильными весами. Кулон исследовал силу электричества, поэтому он использовал два электрически заряженных металлических шара, а Кавендиш исследовал силу гравитации, поэтому он использовал два шара массой, которые не были электрически заряжены.
Факторы, влияющие на электрическую силу
В ходе экспериментов, проведенных с использованием крутильных весов, Кулон открыл несколько вещей.
– В этом эксперименте расстояние между двумя твердыми шарами всегда одинаково. Когда величина электрического заряда на твердом шаре 1 равна 1, а величина электрического заряда на твердом шаре 2 равна единице, то электрическая сила, действующая на оба твердых шара, равна 1.
произведение величины заряда на одном элементе, Q1 , на величину заряда на другом элементе, Q2 ( F ≈ q1q2 ).
– В этом эксперименте количество зарядов на обоих твердых шарах всегда одинаково. Если расстояние между двумя твердыми шарами равно единице, то электрическая сила, действующая на оба твердых шара, равна 1. Если расстояние между двумя твердыми шарами равно двум, то электрическая сила, действующая на оба твердых шара, равна ¼. Кулон пришел к выводу, что величина электрической силы, действующей на оба твердых шара, обратно пропорциональна квадрату расстояния (F ≈ 1 / r² ).
Закон Кулона
Закон Кулона — один из законов физики, объясняющий взаимосвязь между силой электрического тока, электрическим зарядом и расстоянием между электрическими зарядами. Этот закон был сформулирован на основе экспериментов, проведенных Кулоном , как описано в предыдущей статье.
Закон Кулона гласит, что величина силы, действующей со стороны одной электрически заряженной частицы на другую электрически заряженную частицу, прямо пропорциональна силе, действующей на другую электрически заряженную частицу.
Эта сила является произведением зарядов обеих частиц и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Она действует вдоль прямой линии, соединяющей две частицы. Частицы с одинаковыми зарядами отталкиваются друг от друга, а частицы с разными зарядами притягиваются друг к другу.
Закон Кулона можно выразить математическими уравнениями:
F 12 = электрическая сила между частицей 1 и частицей 2
q² = количество электрических зарядов частицы 1
q² = количество электрических зарядов частицы 2
r 12 = расстояние между частицей 1 и частицей 2
F 21 — это сила, действующая со стороны заряда q 2 на заряд q 1 , а F 12 — это сила, действующая со стороны заряда q 1 на заряд q 2. Силы F 21 и F 12 отталкиваются друг от друга, когда типы зарядов q 1 и q 2 не одинаковы, и притягиваются друг к другу, когда типы зарядов q 1 и q 2 не одинаковы.
Силы F 21 и F 12 имеют одинаковую величину, противоположные направления и действуют на разные объекты, поэтому обе эти силы представляют собой пару сил действия и противодействия.
