Кулонов закон

Чланак о Кулоновом закону

У чланку о електричном наелектрисању и врстама електричних наелектрисања објашњено је да се иста наелектрисања одбијају, док се различита наелектрисања привлаче. Другим речима, позитивно наелектрисани објекти привлаче негативно наелектрисане објекте, позитивно наелектрисани објекти одбијају позитивно наелектрисане објекте, а негативно наелектрисани објекти одбијају негативно наелектрисане објекте. Овај догађај показује постојање електричних сила које делују на позитивно наелектрисане и негативно наелектрисане објекте. Који фактори утичу на... електрична сила између електрично наелектрисаних објеката?

Француски физичар Шарл Кулон (1736-1806) спровео је низ експеримената током 1780-их како би истражио факторе који утичу на величину електричне силе између електрично наелектрисаних објеката. Уређај који је користио Кулон подсећа на уређај који је користио Кевендиш за испитивање гравитационе константе, назван торзиона вага. Кулон је истраживао силу електрицитета, па је користио две електрично наелектрисане металне кугле, док је Кевендиш истраживао силу гравитације, па је користио две кугле масе које нису биле електрично наелектрисане.

Фактори који утичу на електричну силу

На основу експеримената спроведених помоћу торзионе ваге, Кулон је открио неколико ствари.

– У овом експерименту, растојање између две чврсте кугле је увек исто. Када је количина електричног наелектрисања на чврстој кугли 1 једнака 1, а количина електричног наелектрисања на чврстој кугли 2 једнака један, онда је електрична сила која делује на обе чврсте кугле једнака 1.

производ величине наелектрисања на јединици, Q₁, пута величина наелектрисања на другој страни, Q₂ (F ≈ q₁ q₂).

– У овом експерименту, број наелектрисања на обе чврсте кугле је увек исти. Ако је растојање између две чврсте кугле један, онда је електрична сила која делује на обе чврсте кугле једнака 1. Ако је растојање између две чврсте кугле два, онда је електрична сила која делује на обе чврсте кугле једнака ¼. Кулон је закључио да је величина електричне силе која делује на обе чврсте кугле обрнуто пропорционална квадрату растојања (F ≈ 1 / r²)

Кулонов закон

Кулонов закон је један од физичких закона који објашњава везу између силе електрицитета, електричног набоја и растојања између електричних набоја. Овај закон је формулисан на основу експеримената које су спровели Цоуломб као што је описано у претходном чланку.

Кулонов закон каже да је величина силе коју једна електрично наелектрисана честица делује на другу електрично наелектрисану честицу директно пропорционална

производ множења, наелектрисања обе честице и обрнуто пропорционалан квадрату растојања између обе честице. Ова сила делује дуж праве линије која повезује две честице. Честице које имају слична наелектрисања се међусобно одбијају, док се честице које имају различита наелектрисања међусобно привлаче.

Кулонов закон се може изразити математичким једначинама:

F₁₂ = електрична сила између честице 1 и честице 2

q₁ = количина електричних наелектрисања честице 1

q₂ = количина електричних наелектрисања честице 2

r₁₂ = растојање између честице 1 и честице 2

F₂₁ је сила коју делује наелектрисање q₂ на основу оптужбе за q₁, док је Ф₁₂ је сила коју делује наелектрисање q₁ на основу оптужбе за q₂. Ф₂₁ и Ф.₁₂ одбијају се када се врсте наелектрисања q₁ и к₂ нису исти и привлаче се када су врсте наелектрисања q₁ и к₂ нису исти.

F₂₁ и Ф.₁₂ имају исту величину, супротан смер и раде на различитим објектима, тако да су обе ове силе пар сила акције и реакције.