Coulomb-törvény

Elektrosztatikus erők függnek alakja és mérete elektromosan töltött testek, valamint a természet a töltés eloszlása ​​a következő szerveket. Bizonyos esetekben, tudjuk figyelmen kívül hagyják az alakja és mérete a töltött testek és feltételezik, hogy minden díj koncentrálódik egy ponton. Egy pont díjat - ez az elektromosan töltött. ha a méret a test, amelyen a töltés bepároljuk, sokkal kisebb, mint a távolság a feltöltött szervek. Körülbelül pont díjak nyerhetők kísérletileg töltés, elegendő például kis golyókat.

A kölcsönhatás két pont díjak nyugalomban meghatározza az alapvető jog elektrosztatika - Coulomb-törvény. Ez a törvény létrehozott kísérletileg 1785-ben francia fizikus Charles Augustin Coulomb (1736-1806). A készítményt a Coulomb-törvény az alábbiak szerint:

A kölcsönhatás erősségét két pont rögzített töltésű szervek vákuum egyenesen arányos a termék a modulok díjak és fordítottan arányos a tér a távolság közöttük.

Ez a kölcsönhatás erő úgynevezett Coulomb-erő. Coulomb-törvény, és a képlet a következő:

ahol | q1 |, | q2 | - felelős modulok, r - a távolság a díjak, k - arányossági tényező.

Az együttható k SI általában írásos formában:

ahol # 949; 0 = 8,85 * 10 -12 C / N * m 2 - dielektromos állandó, # 949; - a dielektromos állandója a közeg.

vákuum # 949; = 1, K = 9 x 10 9 Nm / Cl 2.

A kölcsönhatás erő közötti fix pont díjak vákuumban:

Ha két pont díjak helyezzük a dielektrikum és a távolság a díjak dielektromos határok jelentősen nagyobb, mint a távolság a díjak, az erő közöttük:

A dielektromos állandója a közeg mindig nagyobb, mint az egység (π> 1), úgy, hogy az erő, amellyel az Interact díjakat a dielektromos kisebb kölcsönhatás kényszeríti őket ugyanabban a távolságban, vákuumban.

Force közötti kölcsönhatás két fix pont töltésű szervek mentén vannak összekötő vonal a test (ábra. 1.8).

Ábra. 1.8. Kényszeríteni közötti kölcsönhatást két töltött testek fix pontot.

Coulomb erők gravitációs erők engedelmeskedik Newton harmadik:

Coulomb-erő egy központi erő. Mivel a tapasztalat. megbízott testület az azonos nevű taszítják, ellentétes töltésű testek vonzzák egymást.

F2,1 erő vektor. által kifejtett második díjat, hogy az első, felé irányul a második díjat, ha a díjakat a különböző jelek, és az ellenkező irányba, ha a díjak egy jel (ábra. 1.9).

Ábra. 1.9. A kölcsönhatás szemben lévő és hasonló elektromos töltések.

Elektrosztatikus taszító erő tekinthető pozitívnak, a vonzóerő - negatív. Jelek az interakció erők megfelelnek annak Coulomb-törvény: a terméket az azonos díjak értéke pozitív szám, és a taszító erő pozitív előjelű. A munka ellentétes töltésű negatív szám, amely megfelel a jele a vonzóerő.

A Coulomb kísérletek mért erő kölcsönhatásának töltésű golyó, amely korábban a torziós inga (ábra. 1.10). Vékony ezüst fonalak felfüggesztett fény üvegbottal. az egyik végén van rögzítve egy fém labdát. és a másik szemben lévő d. A felső végén az izzószál van rögzítve egy forgó fej eszköz e. Amennyiben a forgatási szög lehet pontosan számítani. A készülék belsejében az azonos méretű fém golyó b. fixen szerelve a fedél mérleg. Minden alkatrész van elhelyezve egy üveghengerbe, amelynek a felülete alkalmazzák skálán, amely lehetővé teszi, hogy meghatározza a távolságot a golyók és b saját különböző pozíciókat.

Ábra. 1.10. Tapasztalja Coulomb (inga).

Amikor bejelented a labdákat, mint a díjak taszítják egymást. Ha ez a rugalmas szálat spin egy bizonyos szögben, hogy a gyöngyöket egy fix távolságot. Szerint a szög sodratú és meghatározza a kölcsönhatás erősségét a golyó, attól függően, hogy a köztük lévő távolság. A függőség a kölcsönhatás erők nagysága a töltés lehet állítani értesíti mindegyik labda egy bizonyos díjat, meg őket egy bizonyos távolságra, és mérjük a szög csavar fonalak. Akkor meg kell, hogy érintse az egyik golyó az azonos nagyságú töltött labda, a változó költség, mivel az érintkező testek egyenlő nagyságú töltés egyenlően osztják el őket. Ahhoz, hogy a távolság a golyó az egykori kell változtatni a szög a twist fonal, és ennek következtében, hogy meghatározzák az új érték a kölcsönhatás erő az új díjat.