Ποιος είναι ο νόμος που σχετίζεται με τη δύναμη μεταξύ των ηλεκτρικών φορτίων και του διαχωρισμού τους;
Νόμος του Coulomb δηλώνει ότι:
* Η δύναμη μεταξύ των δύο φορτίων είναι άμεσα ανάλογη προς το προϊόν των μεγεθών των φορτίων.
* Η δύναμη είναι αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ των φορτίων.
* Η δύναμη είναι ελκυστική εάν τα τέλη έχουν αντίθετα σημάδια και απωθούν εάν έχουν το ίδιο σημάδι.
Μαθηματική έκφραση:
Το μέγεθος της ηλεκτροστατικής δύναμης (F) μεταξύ των δύο φορτίων (Q1 και Q2) που διαχωρίζεται από απόσταση (R) δίνεται από:
`` `
F =k * (q1 * q2) / r^2
`` `
όπου:
* k είναι η σταθερά του Coulomb, περίπου ίση με 8.98755 × 10^9 n θέση^2/c^2
* Το Q1 και το Q2 είναι τα μεγέθη των φορτίων (στο Coulombs)
* r είναι η απόσταση μεταξύ των χρεώσεων (σε μέτρα)
Βασικά σημεία:
* Άμεση αναλογικότητα: Εάν αυξήσετε το μέγεθος είτε του φορτίου, η δύναμη μεταξύ τους αυξάνεται αναλογικά.
* Αντίστροφη τετράγωνη νόμος: Καθώς η απόσταση μεταξύ των φορτίων αυξάνεται, η δύναμη μειώνεται ταχέως (αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης).
* προσέλκυση και απόρριψη: Οι χρεώσεις με αντίθετα σημάδια προσελκύουν ο ένας τον άλλον, ενώ οι χρεώσεις με το ίδιο σημάδι απωθούν μεταξύ τους.
Εφαρμογές:
Ο νόμος του Coulomb είναι θεμελιώδης για την κατανόηση πολλών πτυχών του ηλεκτρομαγνητισμού, όπως:
* Η συμπεριφορά των ηλεκτρικών πεδίων
* Η αλληλεπίδραση των φορτισμένων σωματιδίων
* Ο σχεδιασμός ηλεκτρικών συσκευών όπως πυκνωτές και τρανζίστορ
Περιορισμοί:
* Ο νόμος του Coulomb εφαρμόζεται μόνο σε χρεώσεις σημείων, τα οποία είναι εξιδανικευμένα αντικείμενα με μηδενικό μέγεθος.
* Δεν αντιπροσωπεύει τα αποτελέσματα των ηλεκτρικών πεδίων από άλλες πηγές, όπως τα μαγνητικά πεδία.
