Článok o Coulombovom zákone
V článku o elektrickom náboji a typoch elektrických nábojov bolo vysvetlené, že rovnaké náboje sa navzájom odpudzujú, zatiaľ čo odlišné náboje sa navzájom priťahujú. Inými slovami, kladne nabité objekty priťahujú záporne nabité objekty, kladne nabité objekty odpudzujú kladne nabité objekty a záporne nabité objekty odpudzujú záporne nabité objekty. Tento dej ukazuje existenciu elektrických síl pôsobiacich na kladne nabité a záporne nabité objekty. Aké faktory ovplyvňujú elektrickú silu medzi elektricky nabitými objektmi?
Francúzsky fyzik Charles Coulomb (1736-1806) vykonal v 80. rokoch 18. storočia sériu experimentov, aby preskúmal faktory ovplyvňujúce veľkosť elektrickej sily medzi elektricky nabitými objektmi. Zariadenie, ktoré používal Coulomb, sa podobá zariadeniu, ktoré používal Cavendish na skúmanie gravitačnej konštanty, nazývanému torzná váha. Coulomb skúmal silu elektriny, takže použil dve elektricky nabité kovové gule, zatiaľ čo Cavendish skúmal gravitačnú silu, takže použil dve gule s hmotnosťou, ktoré neboli elektricky nabité.
Faktory ovplyvňujúce elektrickú silu
Na základe experimentov vykonaných s použitím torzných váh Coulomb objavil niekoľko vecí.
– V tomto experimente je vzdialenosť medzi dvoma pevnými guľami vždy rovnaká. Keď je množstvo elektrického náboja na pevnej guli 1 rovné 1 a množstvo elektrického náboja na pevnej guli 2 rovné 1, potom elektrická sila pôsobiaca na obe pevné gule je 1.
súčin veľkosti náboja na jednom, Q1 , vynásobený veľkosťou náboja na druhom, Q2 ( F ≈ q1 q2 ).
– V tomto experimente je počet nábojov na oboch pevných guľôčkach vždy rovnaký. Ak je vzdialenosť medzi dvoma pevnými guľôčkami jedna, potom elektrická sila pôsobiaca na obe pevné guľôčky je 1. Ak je vzdialenosť medzi dvoma pevnými guľôčkami dve, potom elektrická sila pôsobiaca na obe pevné guľôčky je ¼. Coulomb dospel k záveru, že veľkosť elektrickej sily pôsobiacej na obe pevné guľôčky je nepriamo úmerná druhej mocnine vzdialenosti (F ≈ 1 / r² ).
Coulombov zákon
Coulombov zákon je jeden z fyzikálnych zákonov, ktorý vysvetľuje vzťah medzi silou elektriny, elektrickým nábojom a vzdialenosťou medzi elektrickými nábojmi. Tento zákon bol formulovaný na základe experimentov vykonaných Coulombom , ako je opísané v predchádzajúcom článku.
Coulombov zákon hovorí, že veľkosť sily, ktorou pôsobí jedna elektricky nabitá častica na inú elektricky nabitú časticu, je priamo úmerná
súčin násobenia nábojov oboch častíc a nepriamo úmerný druhej mocnine vzdialenosti medzi oboma časticami. Táto sila pôsobí pozdĺž priamky spájajúcej tieto dve častice. Častice s rovnakými nábojmi sa navzájom odpudzujú, zatiaľ čo častice s rôznymi nábojmi sa navzájom priťahujú.
Coulombov zákon možno vyjadriť matematickými rovnicami:
F 12 = elektrická sila medzi časticami 1 a 2
q² = množstvo elektrických nábojov častice 1
q² = množstvo elektrických nábojov častice 2
r 12 = vzdialenosť medzi časticami 1 a 2
F21 je sila , ktorou pôsobí náboj q2 na náboj q1 , zatiaľ čo F12 je sila, ktorou pôsobí náboj q1 na náboj q2 . F21 a F12 sa navzájom odpudzujú, keď typy nábojov q1 a q2 nie sú rovnaké, a navzájom sa priťahujú, keď typy nábojov q1 a q2 nie sú rovnaké.
F21 a F12 majú rovnakú veľkosť, opačné smery a pôsobia na rôzne objekty, takže obe tieto sily sú dvojicou akčných a reakčných síl.
