Ligji i Kulombit

Artikull mbi ligjin e Kulombit

Në artikullin rreth ngarkesës elektrike dhe llojeve të ngarkesave elektrike shpjegohet se ngarkesat e ngjashme shtyjnë njëra-tjetrën, ndërsa ngarkesat e ndryshme shtyjnë njëra-tjetrën. Me fjalë të tjera, objektet e ngarkuara pozitivisht tërheqin objekte të ngarkuara negativisht, objektet e ngarkuara pozitivisht shtyjnë objekte të ngarkuara pozitivisht dhe objektet e ngarkuara negativisht shtyjnë objekte të ngarkuara negativisht. Kjo ngjarje tregon ekzistencën e forcave elektrike që veprojnë mbi objektet e ngarkuara pozitivisht dhe objektet e ngarkuara negativisht. Cilët faktorë ndikojnë në forcë elektrike midis objekteve të ngarkuara elektrikisht?

Fizikani francez Charles Coulomb (1736-1806) kreu një seri eksperimentesh në vitet 1780 për të hetuar faktorët që ndikojnë në madhësinë e forcës elektrike midis objekteve të ngarkuara elektrikisht. Pajisja e përdorur nga Coulomb i ngjan një pajisjeje të përdorur nga Cavendish për të hetuar konstanten gravitacionale, të quajtur balancim torsioni. Coulomb hetoi forcën e energjisë elektrike, kështu që ai përdori dy topa metalikë të ngarkuar elektrikisht, ndërsa Cavendish hetoi forcën e gravitetit, kështu që ai përdori dy topa me masë që nuk ishin të ngarkuar elektrikisht.

Faktorët që ndikojnë në forcën elektrike

Bazuar në eksperimentet e kryera duke përdorur një peshore rrotulluese, Kulombi zbuloi disa gjëra.

– Në këtë eksperiment, distanca midis dy topave të ngurtë është gjithmonë e njëjtë. Kur sasia e ngarkesës elektrike në topin e ngurtë 1 është 1, dhe sasia e ngarkesës elektrike në topin e ngurtë 2 është një, atëherë forca elektrike që vepron mbi të dy topat e ngurtë është 1.

produkti i madhësisë së ngarkesës me një, Q₁, shumëzuar me madhësinë e ngarkesës në anën tjetër, Q₂ (F ≈ q₁ q₂).

– Në këtë eksperiment, numri i ngarkesave në të dy topat e ngurtë është gjithmonë i njëjtë. Nëse distanca midis dy topave të ngurtë është një, atëherë forca elektrike që vepron mbi të dy topat e ngurtë është 1. Nëse distanca midis dy topave të ngurtë është dy, atëherë forca elektrike që vepron mbi të dy topat e ngurtë është ¼. Kulombi arriti në përfundimin se madhësia e forcës elektrike që vepron mbi të dy topat e ngurtë është në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës (F ≈ 1 / r²)

Ligji i Kulombit

Ligji i Kulonit është një nga ligjet e fizikës që shpjegon marrëdhënien midis forcës së energjisë elektrike, ngarkesës elektrike dhe distancës midis ngarkesave elektrike. Ky ligj u formulua bazuar në eksperimentet e kryera nga Kulomb siç përshkruhet në artikullin e mëparshëm.

Ligji i Kulonit thotë se madhësia e forcës së ushtruar nga një grimcë e ngarkuar elektrikisht ndaj një grimce tjetër të ngarkuar elektrikisht është drejtpërdrejt proporcionale

Prodhimi i shumëzimit, ngarkesat e të dy grimcave dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës midis të dy grimcave. Kjo forcë vepron së bashku me një vijë të drejtë që lidh dy grimcat. Grimcat që kanë ngarkesa të ngjashme shtyjnë njëra-tjetrën, ndërsa grimcat që kanë ngarkesa të ndryshme tërheqin njëra-tjetrën.

Ligji i Kulombit mund të shprehet në ekuacione matematikore:

F₁₂ = forca elektrike midis grimcës 1 dhe grimcës 2

q₁ = sasia e ngarkesave elektrike të grimcës 1

q₂ = sasia e ngarkesave elektrike të grimcës 2

r₁₂ = distanca midis grimcës 1 dhe grimcës 2

F₂₁ është forca e ushtruar nga ngarkesa e q₂ mbi ngarkesën e q₁, ndërsa F₁₂ është forca e ushtruar nga ngarkesa e q₁ mbi ngarkesën e q₂. F.₂₁ dhe F₁₂ shtyjnë njëra-tjetrën kur llojet e ngarkesave të q₁ dhe q₂ nuk janë të njëjta dhe tërheqin njëra-tjetrën kur llojet e ngarkesave të q₁ dhe q₂ nuk janë të njëjta.

F₂₁ dhe F₁₂ kanë të njëjtën madhësi, drejtim të kundërt dhe punojnë në objekte të ndryshme, kështu që të dyja këto forca janë një çift forcash veprim-kundërveprim.