Makalede bahsedilen konu elektrik yükü oyleyse elektrik yükü türleri Aynı elektrik yüklü cisimlerin birbirini ittiği, zıt elektrik yüklü cisimlerin ise birbirini çektiği açıklanmaktadır. Başka bir deyişle, pozitif yüklü cisimler negatif yüklü cisimleri çeker, pozitif yüklü cisimler pozitif yüklü cisimleri iter ve negatif yüklü cisimler negatif yüklü cisimleri iter. Bu olgu, pozitif yüklü cisimler ve negatif yüklü cisimler üzerinde etkili olan bir elektrik kuvvetinin varlığını göstermektedir. Elektrik yüklü cisimler arasındaki elektrik kuvvetinin büyüklüğünü hangi faktörler etkiler?
Fransız fizikçi Charles Coulomb (1736–1806), 1780'lerde elektrik yüklü cisimler arasındaki elektrik kuvvetinin büyüklüğünü etkileyen faktörleri araştırmak için bir dizi deney yaptı. Coulomb'un kullandığı düzenek, Cavendish'in yerçekimi sabitini araştırmak için kullandığına benzer bir burulma terazisiydi. Coulomb elektrik kuvvetini araştırdığı için iki elektrik yüklü metal top kullanırken, Cavendish yerçekimi kuvvetini araştırdığı için iki elektrik yüklü olmayan kütleli top kullandı.
Tork ölçeği nasıl çalışır?
Tork ölçeğinin çalışma prensibi, konuyla ilgilidir. tork veya kuvvet momenti bölüm dönme dinamikleri.
Torsiyon terazisindeki boşluk, katı top üzerindeki elektrik yükünün havaya geçmesini önlemek için vakumdur. Katı top üzerindeki elektrik yükü miktarı aşağıdaki yöntem kullanılarak belirlenir. İlk olarak, katı top A, iletim veya sürtünme yoluyla elektriksel olarak yüklenir. Elektriksel olarak yüklenmiş katı top A, elektrik yükü katı top B ile eşit olana kadar, henüz nötr olan katı top B'ye bir elektrik iletkeni kullanılarak bağlanır. Katı top A'nın elektrik yükü miktarı ½ ise, katı top B'nin elektrik yükü miktarı da ½ olur. Daha sonra, katı top B ve katı top C, elektrik yükü katı top C ile eşit olana kadar bir elektrik iletkeni ile bağlanır. Katı top B'nin elektrik yükü miktarı ¼ ise, katı top C'nin elektrik yükü miktarı da ¼ olur. Bu şekilde, katı top 1 ve katı top 2'nin elektrik yükü miktarı ve elektrik yükü türü elde edilir.
Katı küre 1 ve katı küre 2, aynı elektrik yüküne sahip olmaları durumunda birbirlerini itecek, farklı elektrik yüklerine sahip olmaları durumunda ise birbirlerini çekecek şekilde elektriksel olarak yüklenmiştir. İki elektriksel olarak yüklü katı küre arasında bir çekim veya itme kuvvetinin varlığı, katı küre 2'nin dönmesine neden olur. Katı küre 2'nin hareket açısı ölçülerek, iki katı küreye etki eden elektriksel kuvvet belirlenir.
Elektrik kuvvetini etkileyen faktörler
Coulomb, burulma terazisi kullanarak yaptığı deneylere dayanarak birkaç şey keşfetti.
– Bu deneyde, iki katı küre arasındaki mesafe her zaman aynıdır. Katı küre 1 üzerindeki elektrik yükü miktarı 1 ve katı küre 2 üzerindeki elektrik yükü miktarı 1 olduğunda, her iki katı küreye etki eden elektrik kuvveti 1'dir. Katı küre 1 üzerindeki elektrik yükü miktarı 2 ve katı küre 2 üzerindeki elektrik yükü miktarı 2 olduğunda, her iki katı küreye etki eden elektrik kuvveti 4'tür. Coulomb, her iki katı küreye etki eden elektrik kuvvetinin büyüklüğünün, her iki katı küre üzerindeki yük miktarlarının çarpımıyla orantılı olduğu sonucuna varmıştır (F ≈ q).1 q2).
– Bu deneyde, her iki katı küre üzerindeki yük miktarı her zaman aynıdır. İki katı küre arasındaki mesafe 1 ise, her iki katı küreye etki eden elektrik kuvveti 1'dir. İki katı küre arasındaki mesafe 2 ise, her iki katı küreye etki eden elektrik kuvveti ¼'tür. Coulomb, her iki katı küreye etki eden elektrik kuvvetinin büyüklüğünün mesafenin karesiyle ters orantılı olduğu sonucuna varmıştır (F ≈ 1 / r²).2)
Coulomb Yasası
Coulomb yasası, elektrik kuvveti, elektrik yükü ve yükler arasındaki mesafe arasındaki ilişkiyi açıklayan bir fizik yasasıdır. Bu yasa, önceki makalede açıklandığı gibi, Coulomb'un deneylerine dayanarak formüle edilmiştir.
Coulomb Yasası Elektrik yüklü bir parçacığın, elektrik yüklü başka bir parçacığa uyguladığı kuvvetin büyüklüğünün, iki parçacığın yüklerinin toplamının çarpımıyla doğru orantılı ve iki elektrik yüklü parçacık arasındaki mesafenin karesiyle ters orantılı olduğunu belirtir. Bu kuvvet, iki parçacığı birleştiren düz bir çizgi boyunca etki eder. İki parçacığın elektrik yükleri aynı ise elektrik kuvveti itici, iki parçacığın elektrik yükleri farklı ise elektrik kuvveti çekicidir.
Coulomb yasası şu matematiksel denklemle ifade edilebilir:
Formül açıklaması:
F12 = 1. parçacık ile 2. parçacık arasındaki elektriksel kuvvet
q1 = parçacık yüklerinin sayısı 1
q2 = 2. parçacığın elektrik yüklerinin sayısı
r12 = 1. parçacık ile 2. parçacık arasındaki mesafe
(okunuşu: epsilon sıfır) = 8,854 x 10-12 C2/Nm2
k = (Coulomb sabiti) = 9 x 109 mil2/C2
F21 q yükünün uyguladığı kuvvettir.2 q yükünde1, F ise12 q yükünün uyguladığı kuvvettir.1 q yükünde2. F21 ve F12 Yük q olduğunda birbirlerini iterler.1 ve q2 Yük q olduğunda birbirlerine benzerler ve birbirlerini çekerler.1 ve q2 Aynı tür değil.
F21 ve F12 Aynı değere sahip, zıt yönlü ve farklı cisimlere etki eden bu iki kuvvet, dolayısıyla bir etki-tepki kuvvet çifti oluşturur.
