පිළිබඳ ලිපියේ විදුලි ආරෝපණය දාන් විදුලි ආරෝපණ වර්ග විද්යුත් ආරෝපණ එකිනෙක විකර්ෂණය කරන අතර විද්යුත් ආරෝපණ මෙන් නොව එකිනෙකා ආකර්ෂණය වන බව පැහැදිලි කර ඇත. වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, ධන ආරෝපිත වස්තූන් සෘණ ආරෝපිත වස්තූන් ආකර්ෂණය කරයි, ධන ආරෝපිත වස්තූන් ධන ආරෝපිත වස්තූන් විකර්ෂණය කරයි, සහ සෘණ ආරෝපිත වස්තූන් සෘණ ආරෝපිත වස්තූන් විකර්ෂණය කරයි. මෙම සංසිද්ධිය ධන ආරෝපිත වස්තූන් සහ සෘණ ආරෝපිත වස්තූන් මත ක්රියා කරන විද්යුත් බලයක පැවැත්ම පෙන්නුම් කරයි. විද්යුත් ආරෝපිත වස්තූන් අතර විද්යුත් බලයේ විශාලත්වයට බලපාන සාධක මොනවාද?
ප්රංශ භෞතික විද්යාඥ චාල්ස් කූලෝම්බ් (1736–1806) 1780 ගණන්වල දී විද්යුත් ආරෝපිත වස්තූන් අතර විද්යුත් බලයේ විශාලත්වයට බලපාන සාධක විමර්ශනය කිරීම සඳහා අත්හදා බැලීම් මාලාවක් සිදු කළේය. කූලෝම්බ් විසින් භාවිතා කරන ලද උපකරණය, ආතති ශේෂය ලෙස හැඳින්වෙන ගුරුත්වාකර්ෂණ නියතය විමර්ශනය කිරීමට කැවෙන්ඩිෂ් භාවිතා කළ උපකරණයට සමාන විය. කූලෝම්බ් විද්යුත් බලය විමර්ශනය කළ අතර, එබැවින් ඔහු විද්යුත් ආරෝපිත ලෝහ බෝල දෙකක් භාවිතා කළ අතර, කැවෙන්ඩිෂ් ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය විමර්ශනය කළ බැවින්, ඔහු විද්යුත් ආරෝපිත නොවන ස්කන්ධ බෝල දෙකක් භාවිතා කළේය.
ව්යවර්ථ පරිමාණයක් ක්රියා කරන ආකාරය
ව්යවර්ථ පරිමාණයක් ක්රියා කරන ආකාරය විෂය කරුණට සම්බන්ධ වේ. බලයේ මොහොත හෝ ව්යවර්ථය පරිච්ඡේදයේ භ්රමණ ගතිකය.
ඝන බෝලයේ විද්යුත් ආරෝපණය වාතයට මාරු වීම වැළැක්වීම සඳහා ආතති ශේෂයේ අවකාශය රික්තයකි. ඝන බෝලයේ විද්යුත් ආරෝපණ ප්රමාණය තීරණය කිරීම පහත ක්රමය භාවිතා කර සිදු කෙරේ. මුලදී, ඝන බෝලය A සන්නායකතාවය හෝ ඝර්ෂණය හරහා විද්යුත් ආරෝපණය කරනු ලැබේ. විද්යුත් ආරෝපණය කර ඇති ඝන බෝලය A ඝන බෝලයේ විද්යුත් ආරෝපණය ඝන බෝලය B සමඟ ඒකාකාරව බෙදෙන තෙක් විද්යුත් සන්නායකයක් භාවිතයෙන් තවමත් උදාසීනව පවතින ඝන බෝල B සමඟ සම්බන්ධ වේ. A ඝන බෝලයේ විද්යුත් ආරෝපණ ප්රමාණය ½ නම් ඝන බෝලය B හි විද්යුත් ආරෝපණ ප්රමාණය ½ වේ. ඊළඟට, ඝන බෝලය B සහ ඝන බෝලය C ඝන බෝල B හි විද්යුත් ආරෝපණය ඝන බෝල C සමඟ ඒකාකාරව බෙදෙන තෙක් විද්යුත් සන්නායකයක් සමඟ සම්බන්ධ වේ. B ඝන බෝලයේ විද්යුත් ආරෝපණ ප්රමාණය ¼ නම් ඝන බෝල C හි විද්යුත් ආරෝපණ ප්රමාණය ¼ වේ. මේ ආකාරයෙන් ඝන බෝලය 1 සහ ඝන බෝලය 2 හි විද්යුත් ආරෝපණ ප්රමාණය සහ විද්යුත් ආරෝපණ වර්ගය ලබා ගනී.
ඝන ගෝලය 1 සහ ඝන ගෝලය 2 විද්යුත් වශයෙන් ආරෝපණය කර ඇති බැවින්, ගෝල දෙකෙහිම එකම විද්යුත් ආරෝපණයක් තිබේ නම් ඝන ගෝල දෙක එකිනෙක විකර්ෂණය වේ. ගෝල දෙකෙහිම වෙනස් විද්යුත් ආරෝපණ තිබේ නම් ඒවා එකිනෙක ආකර්ෂණය වේ. විද්යුත් වශයෙන් ආරෝපිත ඝන ගෝල දෙක අතර ආකර්ශනීය හෝ විකර්ෂක බලයක් පැවතීම ඝන ගෝලය 2 භ්රමණය වීමට හේතු වේ. ඝන ගෝල දෙක මත ක්රියා කරන විද්යුත් බලය තීරණය කිරීම සඳහා ඝන ගෝලය 2 හි ගමන් කෝණය මනිනු ලැබේ.
විද්යුත් බලයට බලපාන සාධක
ආතති තුලනයක් භාවිතයෙන් සිදු කරන ලද අත්හදා බැලීම් මත පදනම්ව, කූලෝම් කරුණු කිහිපයක් සොයා ගත්තේය.
– මෙම අත්හදා බැලීමේදී, ඝන බෝල දෙක අතර දුර සෑම විටම සමාන වේ. ඝන බෝලය 1 හි විද්යුත් ආරෝපණ ප්රමාණය 1 වන විට සහ ඝන බෝලය 2 හි විද්යුත් ආරෝපණ ප්රමාණය 1 වන විට ඝන බෝල දෙකෙහිම ක්රියා කරන විද්යුත් බලය 1 වේ. ඝන බෝලය 1 හි විද්යුත් ආරෝපණ ප්රමාණය 2 වන විට සහ ඝන බෝලය 2 හි විද්යුත් ආරෝපණ ප්රමාණය 2 වන විට ඝන බෝල දෙකෙහිම ක්රියා කරන විද්යුත් බලය 4 වේ. ඝන බෝල දෙකෙහිම ක්රියා කරන විද්යුත් බලයේ විශාලත්වය ඝන බෝල දෙකෙහිම ආරෝපණ ප්රමාණයේ ගුණිතයට සමානුපාතික බව කූලෝම් නිගමනය කළේය (F ≈ q1 q2).
– මෙම අත්හදා බැලීමේදී, ඝන බෝල දෙකෙහිම ආරෝපණ ප්රමාණය සැමවිටම සමාන වේ. ඝන බෝල දෙක අතර දුර 1 නම්, ඝන බෝල දෙකෙහිම ක්රියා කරන විද්යුත් බලය 1 වේ. ඝන බෝල දෙක අතර දුර 2 නම්, ඝන බෝල දෙකෙහිම ක්රියා කරන විද්යුත් බලය ¼ වේ. ඝන බෝල දෙකෙහිම ක්රියා කරන විද්යුත් බලයේ විශාලත්වය දුරෙහි වර්ගයට ප්රතිලෝමව සමානුපාතික බව කූලෝම් නිගමනය කළේය (F ≈ 1 / r2)
කූලෝම්බ්ගේ නීතිය
කූලෝම්බ් නියමය යනු විද්යුත් බලය, විද්යුත් ආරෝපණය සහ ආරෝපණ අතර දුර අතර සම්බන්ධතාවය පැහැදිලි කරන භෞතික විද්යා නියමයකි. මෙම නියමය පෙර ලිපියේ පැහැදිලි කළ පරිදි කූලෝම්බ්ගේ අත්හදා බැලීම් මත පදනම්ව සකස් කරන ලදී.
කූලෝම්බ්ගේ නීතිය විද්යුත් ආරෝපිත අංශුවක් මගින් තවත් විද්යුත් ආරෝපිත අංශුවක් මත යොදන බලයේ විශාලත්වය අංශු දෙකෙහි ආරෝපණවල එකතුවෙහි ගුණිතයට සෘජුව සමානුපාතික වන අතර විද්යුත් ආරෝපිත අංශු දෙක අතර දුරෙහි වර්ගයට ප්රතිලෝමව සමානුපාතික වන බව ප්රකාශ කරයි. මෙම බලය අංශු දෙක සම්බන්ධ කරන සරල රේඛාවක් ඔස්සේ ක්රියා කරයි. අංශු දෙකෙහි විද්යුත් ආරෝපණ සමාන නම් විද්යුත් බලය විකර්ෂක වන අතර අංශු දෙකෙහි විද්යුත් ආරෝපණ සමාන නොවේ නම් විද්යුත් බලය ආකර්ශනීය වේ.
කූලෝම්බ් නියමය ගණිතමය සමීකරණයෙන් ප්රකාශ කළ හැක:
සූත්ර විස්තරය:
F12 = අංශුව 1 සහ අංශුව 2 අතර විද්යුත් බලය
q1 = අංශු ආරෝපණ ගණන 1
q2 = අංශුව 2 හි විද්යුත් ආරෝපණ ගණන
r12 = අංශුව 1 සහ අංශුව 2 අතර දුර
(කියවන්න: එප්සිලන් බිංදුව) = 8,854 x 10-12 C2/එන්එම්2
k = (කූලොම්බ් නියතය) = 9 x 109 එම්2/C2
F21 q ආරෝපණයෙන් ඇති කරන බලය කුමක්ද?2 q ආරෝපණයේදී1, අතර F12 q ආරෝපණයෙන් ඇති කරන බලය කුමක්ද?1 q ආරෝපණයේදී2. එෆ්21 සහ එෆ්12 ආරෝපණය q වූ විට එකිනෙකා විකර්ෂණය කරන්න.1 සහ q2 ආරෝපණය q වූ විට සමාන වන අතර එකිනෙකා ආකර්ෂණය වේ.1 සහ q2 එකම වර්ගයේ නොවේ.
F21 සහ එෆ්12 එකම අගයක්, ප්රතිවිරුද්ධ දිශාවක් සහ විවිධ වස්තූන් මත ක්රියා කරන බැවින්, මෙම බල දෙක ක්රියා-ප්රතික්රියා බල යුගලයකි.
