Maqolada elektr zaryadi dan elektr zaryadining turlari Xuddi shunday elektr zaryadlari bir-birini itarishini, aksincha elektr zaryadlari bir-birini tortishini tushuntiradi. Boshqacha qilib aytganda, musbat zaryadlangan jismlar manfiy zaryadlangan jismlarni tortadi, musbat zaryadlangan jismlar musbat zaryadlangan jismlarni itaradi va manfiy zaryadlangan jismlar manfiy zaryadlangan jismlarni itaradi. Bu hodisa musbat zaryadlangan jismlarga va manfiy zaryadlangan jismlarga ta'sir qiluvchi elektr kuchining mavjudligini ko'rsatadi. Elektr zaryadlangan jismlar orasidagi elektr kuchining kattaligiga qanday omillar ta'sir qiladi?
Fransuz fizigi Charlz Kulon (1736–1806) 1780-yillarda elektr zaryadlangan jismlar orasidagi elektr kuchining kattaligiga ta'sir qiluvchi omillarni o'rganish uchun bir qator tajribalar o'tkazdi. Kulon tomonidan ishlatilgan apparat Kavendishning tortishish doimiysini o'rganish uchun ishlatgan apparatiga o'xshash edi, bu esa burish balansi deb ataladi. Kulon elektr kuchini o'rgandi, shuning uchun u ikkita elektr zaryadlangan metall shardan foydalangan, Kavendish esa tortishish kuchini o'rgangan, shuning uchun u ikkita elektr zaryadlanmagan massali shardan foydalangan.
Moment shkalasi qanday ishlaydi
Moment shkalasi qanday ishlaydi, mavzu bilan bog'liq moment yoki kuch momenti bobda aylanish dinamikasi.
Burish balansidagi bo'shliq qattiq shardagi elektr zaryadining havoga o'tishiga yo'l qo'ymaslik uchun vakuumdir. Qattiq shardagi elektr zaryad miqdorini aniqlash quyidagi usul yordamida amalga oshiriladi. Dastlab, qattiq shar A o'tkazuvchanlik yoki ishqalanish orqali elektr zaryadlanadi. Elektr zaryadlangan qattiq shar A qattiq shar A ning elektr zaryadi qattiq shar B ga teng bo'lguncha elektr o'tkazgich yordamida hali ham neytral bo'lgan qattiq shar B ga ulanadi. Agar qattiq shar A ning elektr zaryadi miqdori ½ ga teng bo'lsa, unda qattiq shar B ning elektr zaryadi miqdori ½ ga teng bo'ladi. Keyin, qattiq shar B va qattiq shar C qattiq shar B ning elektr zaryadi qattiq shar C ga teng bo'lguncha elektr o'tkazgich bilan ulanadi. Agar qattiq shar B ning elektr zaryadi miqdori ¼ ga teng bo'lsa, unda qattiq shar C ning elektr zaryadi miqdori ¼ ga teng bo'ladi. Qattiq shar 1 va qattiq shar 2 ning elektr zaryadi miqdori va elektr zaryadi turi shu tarzda olinadi.
Qattiq shar 1 va qattiq shar 2 elektr zaryadlangan bo'lib, agar ikki shar bir xil elektr zaryadiga ega bo'lsa, ikkita qattiq shar bir-birini itaradi yoki agar ikki shar turli elektr zaryadlariga ega bo'lsa, bir-birini tortadi. Ikki elektr zaryadlangan qattiq shar o'rtasida tortishish yoki itarish kuchining mavjudligi qattiq shar 2 ning aylanishiga olib keladi. Qattiq shar 2 ning harakatlanish burchagi ikkita qattiq sharga ta'sir qiluvchi elektr kuchini aniqlash uchun o'lchanadi.
Elektr kuchiga ta'sir qiluvchi omillar
Burish muvozanati yordamida o'tkazilgan tajribalar asosida Kulon bir nechta narsalarni kashf etdi.
– Bu tajribada ikkita qattiq shar orasidagi masofa har doim bir xil bo'ladi. Qattiq shar 1 dagi elektr zaryad miqdori 1 ga va qattiq shar 2 dagi elektr zaryad miqdori 1 ga teng bo'lganda, ikkala qattiq sharga ta'sir qiluvchi elektr kuchi 1 ga teng. Qattiq shar 1 dagi elektr zaryad miqdori 2 ga va qattiq shar 2 dagi elektr zaryad miqdori 2 ga teng bo'lganda, ikkala qattiq sharga ta'sir qiluvchi elektr kuchi 4 ga teng. Kulon ikkala qattiq sharga ta'sir qiluvchi elektr kuchining kattaligi ikkala qattiq shardagi zaryad miqdorining ko'paytmasiga mutanosib degan xulosaga keldi (F ≈ q1 q2).
– Bu tajribada ikkala qattiq sharning zaryad miqdori har doim bir xil bo'ladi. Agar ikkita qattiq shar orasidagi masofa 1 ga teng bo'lsa, ikkala qattiq sharga ta'sir qiluvchi elektr kuchi 1 ga teng. Agar ikkita qattiq shar orasidagi masofa 2 ga teng bo'lsa, ikkala qattiq sharga ta'sir qiluvchi elektr kuchi ¼ ga teng. Kulon ikkala qattiq sharga ta'sir qiluvchi elektr kuchining kattaligi masofaning kvadratiga teskari proportsional degan xulosaga keldi (F ≈ 1 / r2)
Kulon qonuni
Kulon qonuni - bu elektr kuchi, elektr zaryadi va zaryadlar orasidagi masofa o'rtasidagi bog'liqlikni tushuntiruvchi fizika qonunidir. Bu qonun avvalgi maqolada tushuntirilganidek, Kulon tajribalari asosida shakllantirilgan.
Kulon qonuni elektr zaryadlangan zarrachaning boshqa elektr zaryadlangan zarrachaga ta'sir qiluvchi kuchining kattaligi ikki zarrachaning zaryadlari yig'indisining ko'paytmasiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional va ikkita elektr zaryadlangan zarracha orasidagi masofaning kvadratiga teskari proportsional ekanligini aytadi. Bu kuch ikki zarrachani bog'laydigan to'g'ri chiziq bo'ylab harakat qiladi. Agar ikki zarrachaning elektr zaryadlari bir xil bo'lsa, elektr kuchi itarish xususiyatiga ega va agar ikki zarrachaning elektr zaryadlari bir xil bo'lmasa, elektr kuchi jozibador bo'ladi.
Kulon qonunini matematik tenglamada ifodalash mumkin:
Formula tavsifi:
F12 = 1-zarracha va 2-zarracha orasidagi elektr kuchi
q1 = zarracha zaryadlari soni 1
q2 = 2-zarrachaning elektr zaryadlari soni
r12 = 1-zarracha va 2-zarracha orasidagi masofa
(o'qing: epsilon nol) = 8,854 x 10-12 C2/Nm2
k = (Kulon doimiysi) = 9 x 109 Nm2/C2
F21 q zaryad tomonidan ta'sir qiluvchi kuchdir2 q zaryadida1, F esa12 q zaryad tomonidan ta'sir qiluvchi kuchdir1 q zaryadida2. F21 va F12 zaryad q bo'lganda bir-birlarini itarishadi1 va q2 o'xshash va zaryad q bo'lganda bir-biriga tortiladi1 va q2 bir xil turdagi emas.
F21 va F12 bir xil qiymatga, qarama-qarshi yo'nalishga ega va turli jismlarga ta'sir qiladi, shuning uchun bu ikki kuch harakat-reaktsiya kuchlari juftligidir.
