Πώς υπολογίζεται η δύναμη μεταξύ δύο φορτίων;
Εδώ είναι η φόρμουλα:
f =k * (q1 * q2) / r²
Οπου:
* f είναι η δύναμη μεταξύ των δύο χρεώσεων (στο Newton, n)
* k Είναι η σταθερά του Coulomb, περίπου 8.98755 × 10⁹ n ·m²/c²
* Q1 και q2 είναι τα μεγέθη των δύο φορτίων (στο Coulombs, C)
* r είναι η απόσταση μεταξύ των κέντρων των δύο χρεώσεων (σε μέτρα, m)
Σημαντικές σημειώσεις:
* κατεύθυνση: Η δύναμη είναι ελκυστική εάν τα φορτία έχουν αντίθετα σημάδια (ένα θετικό και ένα αρνητικό) και απωθητικές εάν έχουν το ίδιο σημάδι (τόσο θετικό ή και τα δύο αρνητικά).
* Ποσότητα φορέα: Η δύναμη είναι ένας φορέας, που σημαίνει ότι έχει τόσο μέγεθος όσο και κατεύθυνση. Η κατεύθυνση της δύναμης είναι κατά μήκος της γραμμής που συνδέει τις δύο χρεώσεις.
* Αντίστροφη τετράγωνη νόμος: Η δύναμη είναι αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ των φορτίων. Αυτό σημαίνει ότι εάν διπλασιάσετε την απόσταση μεταξύ των φορτίων, η δύναμη θα μειωθεί στο ένα τέταρτο της αρχικής της αξίας.
Παράδειγμα:
Ας πούμε ότι έχετε δύο χρεώσεις:
* Q1 =+2,0 μC (Micro Coulombs)
* Q2 =-3,0 μC
* Η απόσταση μεταξύ τους είναι r =0,5 m
Πρώτον, μετατρέψτε τις χρεώσεις σε Coulombs:
* Q1 =2.0 × 10⁻⁶ C
* q2 =-3.0 × 10⁻⁶ c
Τώρα, συνδέστε τις τιμές στον νόμο του Coulomb:
F =(8.98755 × 10⁹ n⋅m² / c²) * (2.0 × 10⁻⁶ C * -3.0 × 10⁻⁶ C) / (0.5 m) ²
F ≈ -0.216 n
Το αρνητικό σημάδι υποδεικνύει ότι η δύναμη είναι ελκυστική.
Συνοπτικά, ο νόμος του Coulomb παρέχει έναν απλό και θεμελιώδη τρόπο για τον υπολογισμό της δύναμης μεταξύ δύο κατηγοριών. Αυτός ο νόμος είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση πολλών φαινομένων που σχετίζονται με την ηλεκτρική ενέργεια και τον μαγνητισμό.
