Қонуни Кулон

Дар мақола дар бораи заряди барқӣ Дон намудҳои заряди барқӣ Шарҳ дода мешавад, ки зарядҳои электрикии монанд якдигарро тела медиҳанд, дар ҳоле ки зарядҳои электрикии баръакс якдигарро ҷалб мекунанд. Ба ибораи дигар, ҷисмҳои мусбат заряднок ҷисмҳои зарядноки манфиро ҷалб мекунанд, ҷисмҳои мусбат заряднок ҷисмҳои мусбат заряднокро тела медиҳанд ва ҷисмҳои манфӣ заряднок ҷисмҳои манфии заряднокро тела медиҳанд. Ин падида мавҷудияти қувваи электрикиро нишон медиҳад, ки ба ҷисмҳои мусбат ва ҷисмҳои манфӣ заряднок таъсир мерасонад. Кадом омилҳо ба бузургии қувваи электрикии байни ҷисмҳои зарядноки электрикӣ таъсир мерасонанд?

Физики фаронсавӣ Чарлз Кулон (1736–1806) дар солҳои 1780 як қатор таҷрибаҳоро барои таҳқиқи омилҳое, ки ба бузургии қувваи электрикӣ байни объектҳои зарядноки барқӣ таъсир мерасонанд, анҷом дод. Дастгоҳе, ки Кулон истифода мебурд, ба дастгоҳе монанд буд, ки Кавендиш барои таҳқиқи доимии ҷозиба истифода мебурд, ки онро тавозуни печутоб меномид. Кулон қувваи электрикиро таҳқиқ кард, аз ин рӯ, ӯ ду тӯби металлии зарядноки барқиро истифода бурд, дар ҳоле ки Кавендиш қувваи ҷозибаро таҳқиқ кард, аз ин рӯ, ӯ ду тӯби ғайриэлектрикӣ бо массаи массаро истифода бурд.

Чӣ тавр миқёси моменти барқ ​​​​кор мекунад  

 
Чӣ гуна миқёси моменти гардиш кор мекунад, бо мавзӯъ алоқаманд аст моменти гардиш ё лаҳзаи қувва дар боб динамикаи гардиш.
Фазои тавозуни печишӣ вакуумӣ аст, то аз интиқоли заряди электрикии тӯби сахт ба ҳаво пешгирӣ кунад. Муайян кардани миқдори заряди электрикии тӯби сахт бо истифода аз усули зерин анҷом дода мешавад. Дар аввал, тӯби сахти A тавассути гузаронандагӣ ё соиш бо барқ ​​пур карда мешавад. Тӯби сахти A, ки бо барқ ​​пур карда шудааст, ба тӯби сахти B, ки ҳанӯз ҳам бетараф аст, бо истифода аз ноқили барқӣ пайваст карда мешавад, то он даме ки заряди электрикии тӯби сахти A ба тӯби сахти B баробар тақсим шавад. Агар миқдори заряди электрикии тӯби сахти A ½ бошад, пас миқдори заряди электрикии тӯби сахти B ½ аст. Сипас, тӯби сахти B ва тӯби сахти C бо ноқили барқӣ пайваст карда мешаванд, то он даме ки заряди электрикии тӯби сахти B ба тӯби сахти C баробар тақсим шавад. Агар миқдори заряди электрикии тӯби сахти B ¼ бошад, пас миқдори заряди электрикии тӯби сахти C ¼ аст. Миқдори заряди электрикӣ ва намуди заряди электрикии тӯби сахти 1 ва тӯби сахти 2 бо ин роҳ ба даст оварда мешаванд.

Кураи сахти 1 ва кураи сахти 2 аз ҷиҳати барқӣ зарядноканд, бинобар ин, агар ду кураи сахт заряди якхелаи барқӣ дошта бошанд, ду кураи сахт якдигарро тела медиҳанд ё агар ду кураи сахт зарядҳои гуногуни барқӣ дошта бошанд, якдигарро ҷалб мекунанд. Мавҷудияти қувваи ҷозиба ё теладиҳанда байни ду кураи сахти зарядноки барқӣ боиси гардиши кураи сахти 2 мегардад. Кунҷи ҳаракати кураи сахти 2 барои муайян кардани қувваи электрикии таъсиррасон ба ду кураи сахт чен карда мешавад.

Омилҳое, ки ба қувваи барқ ​​таъсир мерасонанд

Бар асоси таҷрибаҳое, ки бо истифода аз тавозуни печиш гузаронида шудаанд, Кулон якчанд чизро кашф кард.
– Дар ин таҷриба, масофаи байни ду тӯби сахт ҳамеша якхела аст. Вақте ки миқдори заряди электрикӣ дар тӯби сахти 1 ба 1 ва миқдори заряди электрикӣ дар тӯби сахти 2 ба 1 баробар аст, пас қувваи электрикии таъсиркунанда ба ҳарду тӯби сахт ба 1 баробар аст. Вақте ки миқдори заряди электрикӣ дар тӯби сахти 1 ба 2 ва миқдори заряди электрикӣ дар тӯби сахти 2 ба 2 баробар аст, пас қувваи электрикии таъсиркунанда ба ҳарду тӯби сахт ба 4 баробар аст. Кулон ба хулосае омад, ки бузургии қувваи электрикии таъсиркунанда ба ҳарду тӯби сахт ба зарби миқдори заряд дар ҳарду тӯби сахт мутаносиб аст (F ≈ q₁ q₂).
– Дар ин таҷриба, миқдори заряд дар ҳарду тӯби сахт ҳамеша якхела аст. Агар масофаи байни ду тӯби сахт 1 бошад, пас қувваи электрикии таъсиркунанда ба ҳарду тӯби сахт 1 аст. Агар масофаи байни ду тӯби сахт 2 бошад, пас қувваи электрикии таъсиркунанда ба ҳарду тӯби сахт ¼ аст. Кулон ба хулосае омад, ки бузургии қувваи электрикии таъсиркунанда ба ҳарду тӯби сахт ба квадрати масофа баръакс мутаносиб аст (F ≈ 1 / r²)

Қонуни Кулон

Қонуни Кулон қонуни физика аст, ки робитаи байни қувваи электрикӣ, заряди электрикӣ ва масофаи байни зарядҳоро шарҳ медиҳад. Ин қонун дар асоси таҷрибаҳои Кулон, чунон ки дар мақолаи қаблӣ шарҳ дода шудааст, таҳия шудааст.

Қонуни Кулон изҳор медорад, ки бузургии қуввае, ки аз ҷониби як зарраи зарядноки барқӣ ба зарраи дигари зарядноки барқӣ таъсир мерасонад, ба зарби ҷамъи зарядҳои ду зарра мутаносиб ва ба квадрати масофаи байни ду зарраи зарядноки барқӣ мутаносиб аст. Ин қувва дар хатти росте амал мекунад, ки ду зарраро мепайвандад. Қувваи барқӣ агар зарядҳои барқии ду зарра якхела бошанд, теладиҳанда аст ва қувваи барқӣ агар зарядҳои барқии ду зарра якхела набошанд, ҷолиб аст.

Қонуни Кулонро метавон дар муодилаи математикӣ чунин ифода кард:
Тавсифи формула:
F₁₂ = қувваи барқӣ байни зарраҳои 1 ва зарраҳои 2
q₁ = шумораи зарядҳои зарраҳо 1
q₂ = шумораи зарядҳои электрикии зарра 2
r₁₂ = масофа байни зарраҳои 1 ва зарраҳои 2
(хонед: эпсилон сифр) = 8,854 x 10^-12 C²/Нм²
k = (доимии Кулон) = 9 x 10⁹ Нм²/C²
F₂₁ қувваи аз ҷониби заряди q таъсиркунанда аст₂ бо пардохти q₁, дар ҳоле ки F₁₂ қувваи аз ҷониби заряди q таъсиркунанда аст₁ бо пардохти q₂. Ф.₂₁ ва Ф₁₂ вақте ки заряд q аст, якдигарро тела диҳед₁ ва q₂ монанданд ва ҳангоми заряди q якдигарро ҷалб мекунанд₁ ва q₂ як навъ нест.
F₂₁ ва Ф₁₂ арзиши якхела, самти муқобил доранд ва ба объектҳои гуногун таъсир мерасонанд, аз ин рӯ, ин ду қувва ҷуфти қувваи амал-реаксия мебошанд.