Tulafono a Coulomb

I le tusiga e uiga i le fa'atumuina o le eletise Tanu ituaiga o le eletise Ua faʻamatalaina o mea eletise e tutusa le teteʻe le tasi i le isi ae o mea eletise e le tutusa le teteʻe le tasi i le isi. I se isi faaupuga, o mea e molia lelei e tosina mai ai mea e molia leaga, o mea e molia lelei e teteʻe i mea e molia lelei, ma o mea e molia leaga e teteʻe i mea e molia leaga. O lenei mea e faʻaalia ai le i ai o se malosiaga eletise e faʻatinoina i luga o mea e molia lelei ma mea e molia leaga. O a mea e aʻafia ai le tele o le malosiaga eletise i le va o mea e molia eletise?

Na faia e le fisiki Farani o Charles Coulomb (1736–1806) se faasologa o faataitaiga i le vaitau o le 1780 e suʻesuʻe ai mea e aafia ai le tele o le malosiaga eletise i le va o mea e molia i le eletise. O le masini na faaaogaina e Coulomb e tutusa ma le mea na faaaogaina e Cavendish e suʻesuʻe ai le tumau o le kalave, e taʻua o le paleni o le torsion. Na suʻesuʻeina e Coulomb le malosiaga eletise, o lea na ia faaaogaina ai ni polo uʻamea se lua e molia i le eletise, a o Cavendish na suʻesuʻeina le malosiaga o le kalave, o lea na ia faaaogaina ai ni polo se lua e le o molia i le eletise.

Le auala e galue ai se fua fa'atatau o le torque  

 
E fesoʻotaʻi le auala e galue ai le fua faʻatatau o le torque ma le mataupu torque po'o le taimi o le malosi i le mataupu gaioiga fa'ata'amilosaga.
O le avanoa i le paleni o le torsion e fa'aogaina le vacuum e taofia ai le eletise i luga o le polo malo mai le fesiita'i i le ea. O le fuafuaina o le aofa'i o le eletise i luga o le polo malo e faia e fa'aaoga ai le metotia lenei. Muamua, o le polo malo A e fa'atumuina i le eletise e ala i le fa'aosoina po'o le fe'ese'esea'iga. O le polo malo A lea ua fa'atumuina i le eletise e fa'afeso'ota'i i le polo malo B lea e tumau pea le le malosi e fa'aaoga ai se aveta'avale eletise se'ia o'o ina vaevaeina tutusa le eletise o le polo malo A ma le polo malo B. Afai o le aofa'i o le eletise o le polo malo A e ½, o le aofa'i lea o le eletise o le polo malo B e ½. Sosoo ai, o le polo malo B ma le polo malo C e fa'afeso'ota'i i se aveta'avale eletise se'ia o'o ina vaevaeina tutusa le eletise o le polo malo B ma le polo malo C. Afai o le aofa'i o le eletise o le polo malo B e ¼, o le aofa'i lea o le eletise o le polo malo C e ¼. O le aofa'i o le eletise ma le ituaiga o le eletise o le polo malo 1 ma le polo malo 2 e maua i lenei auala.

E fa'atumuina le polo malo 1 ma le polo malo 2 i le eletise ina ia tete'e ai polo malo e lua le tasi i le isi pe afai e tutusa le mamafa eletise o polo e lua pe tosina le tasi i le isi pe afai e eseese mamafa eletise o polo e lua. O le iai o se malosiaga tosina pe tete'e i le va o polo malo e lua e fa'atumuina i le eletise e mafua ai ona feliuliua'i le polo malo 2. O le tulimanu o le femalagaa'i o le polo malo 2 e fuaina e iloa ai le malosiaga eletise o lo'o fa'atinoina i luga o polo malo e lua.

Mea e aʻafia ai le malosiaga eletise

E faʻavae i luga o faʻataʻitaʻiga na faia e faʻaaoga ai le paleni torsion, na maua ai e Coulomb ni nai mea.
– I lenei faʻataʻitaʻiga, e tutusa lava le mamao i le va o polo malo e lua. Afai o le aofaʻi o le eletise i luga o le polo malo 1 e 1 ma le aofaʻi o le eletise i luga o le polo malo 2 e 1, o lona uiga o le malosiaga eletise o loʻo faʻatinoina i polo malo uma e lua e 1. Afai o le aofaʻi o le eletise i luga o le polo malo 1 e 2 ma le aofaʻi o le eletise i luga o le polo malo 2 e 2, o lona uiga o le malosiaga eletise o loʻo faʻatinoina i polo malo uma e lua e 4. Na faʻaiʻuina e Coulomb o le tele o le malosiaga eletise o loʻo faʻatinoina i polo malo uma e lua e tutusa ma le fua o le aofaʻi o le eletise i luga o polo malo uma e lua (F ≈ q₁ q₂).
– I lenei faʻataʻitaʻiga, o le aofaʻi o le mamafa i luga o polo malo uma e lua e tutusa lava. Afai o le mamao i le va o polo malo e lua e 1, o lona uiga o le malosi eletise o loʻo faʻatinoina i luga o polo malo uma e 1. Afai o le mamao i le va o polo malo e lua e 2, o lona uiga o le malosi eletise o loʻo faʻatinoina i luga o polo malo uma e ¼. Na faʻaiʻuina e Coulomb o le tele o le malosi eletise o loʻo faʻatinoina i luga o polo malo uma e lua e faʻafeagai ma le sikuea o le mamao (F ≈ 1 / r²)

Tulafono a Coulomb

O le tulafono a Coulomb o se tulafono o le fisiki e faʻamatalaina ai le sootaga i le va o le malosiaga eletise, le mamafa o le eletise, ma le mamao i le va o mamafa. O lenei tulafono na faʻatulagaina e faʻavae i luga o faʻataʻitaʻiga a Coulomb, e pei ona faʻamatalaina i le tusiga muamua.

Tulafono a Coulomb ua ta'ua ai o le tele o le malosi e fa'atinoina e se vaega ua molia i le eletise i luga o se isi vaega ua molia i le eletise e tutusa tonu lava ma le fua o le aofa'i o moliaga o vaega e lua ma e fa'afeagai ma le sikuea o le mamao i le va o vaega e lua ua molia i le eletise. O lenei malosi e galue i luga o se laina sa'o e feso'ota'i ai vaega e lua. O le malosi eletise e tete'e pe afai e tutusa moliaga eletise o vaega e lua ma e tosina le malosi eletise pe afai e le tutusa moliaga eletise o vaega e lua.

E mafai ona faʻaalia le tulafono a Coulomb i le fua faʻatatau faʻamatematika:
Fa'amatalaga o le fua fa'atatau:
F₁₂ = le malosi eletise i le va o le vaega 1 ma le vaega 2
q₁ = numera o moliga o vaega 1
q₂ = le aofa'i o avega eletise o le vaega 2
r₁₂ = mamao i le va o le vaega 1 ma le vaega 2
(faitau: epsilon zero) = 8,854 x 10^-12 C²/Nm²
k = (Fa'amaumau a Coulomb) = 9 x 10⁹ Nm²/C²
F₂₁ o le malosi lea e fa'atinoina e le totogi q₂ i le totogi q₁, a'o F₁₂ o le malosi lea e fa'atinoina e le totogi q₁ i le totogi q₂. F₂₁ ma le F₁₂ tete'e le tasi i le isi pe a q le totogi₁ ma le q₂ e tutusa ma fetosoa'i pe a o le totogi o le q₁ ma le q₂ e lē tutusa le ituaiga.
F₂₁ ma le F₁₂ e tutusa le taua, fa'afeagai le itu ma gaoioi i meafaitino eseese, o lea la o nei malosiaga e lua o se paga o le malosiaga gaioiga-tali atu.