Artikel om Coulombs lag
I artikeln om elektrisk laddning och typer av elektriska laddningar förklaras att lika laddningar stöter bort varandra medan olika laddningar attraherar varandra. Med andra ord, positivt laddade föremål attraherar negativt laddade föremål, positivt laddade föremål stöter bort positivt laddade föremål och negativt laddade föremål stöter bort negativt laddade föremål. Denna händelse visar att det finns elektriska krafter som verkar på positivt laddade föremål och negativt laddade föremål. Vilka faktorer påverkar den elektriska kraften mellan elektriskt laddade föremål?
Den franske fysikern Charles Coulomb (1736-1806) genomförde en serie experiment på 1780-talet för att undersöka de faktorer som påverkar storleken på den elektriska kraften mellan elektriskt laddade föremål. Apparaten som Coulomb använde liknar en apparat som Cavendish använde för att undersöka gravitationskonstanten, kallad torsionsbalans. Coulomb undersökte elektricitetens kraft, så han använde två elektriskt laddade metallkulor, medan Cavendish undersökte tyngdkraften, så han använde två massakulor som inte var elektriskt laddade.
Faktorer som påverkar den elektriska kraften
Baserat på experiment utförda med en torsionsbalans upptäckte Coulomb flera saker.
– I det här experimentet är avståndet mellan de två solida kulorna alltid detsamma. När mängden elektrisk laddning på solid kula 1 är 1, och mängden elektrisk laddning på solid kula 2 är ett, då är den elektriska kraften som verkar på båda solida kulorna 1.
produkten av laddningens storlek på den ena, Q1 , gånger laddningens storlek på den andra, Q2 ( F ≈ q1 / q2 ).
– I detta experiment är antalet laddningar på båda de solida kulorna alltid detsamma. Om avståndet mellan de två solida kulorna är ett, är den elektriska kraften som verkar på båda solida kulorna 1. Om avståndet mellan de två solida kulorna är två, är den elektriska kraften som verkar på båda solida kulorna ¼. Coulomb drog slutsatsen att storleken på den elektriska kraften som verkar på båda solida kulorna är omvänt proportionell mot kvadraten på avståndet (F ≈ 1 / r² )
Coulombs lag
Coulombs lag är en av fysiklagarna som förklarar förhållandet mellan elektricitetskraften, den elektriska laddningen och avståndet mellan elektriska laddningar. Denna lag formulerades baserat på experiment utförda av Coulomb enligt beskrivningen i föregående artikel.
Coulombs lag säger att storleken på den kraft som utövas av en elektriskt laddad partikel på en annan elektriskt laddad partikel är direkt proportionell mot
Produkten av multiplikationen, laddningarna för båda partiklarna och omvänt proportionell mot kvadraten på avståndet mellan de två partiklarna. Denna kraft verkar tillsammans med en rät linje som förbinder de två partiklarna. Partiklar som har lika laddningar stöter bort varandra, medan partiklar som har olika laddningar attraherar varandra.
Coulombs lag kan uttryckas i matematiska ekvationer:
F12 = elektrisk kraft mellan partikel 1 och partikel 2
q² = mängden elektriska laddningar för partikel 1
q² = mängden elektriska laddningar för partikel 2
r12 = avståndet mellan partikel 1 och partikel 2
F21 är den kraft som utövas av laddningen q2 på laddningen q1 , medan F12 är den kraft som utövas av laddningen q1 på laddningen q2 . F21 och F12 stöter bort varandra när laddningstyperna för q1 och q2 inte är desamma, och attraherar varandra när laddningstyperna för q1 och q2 inte är desamma.
F21 och F12 har samma magnitud, motsatta riktningar och verkar på olika objekt, så båda dessa krafter är ett par av aktionskrafter.
