Πώς επηρεάζει η απόσταση μεταξύ 2 φορτίων;
Η δύναμη μεταξύ των δύο φορτίων είναι άμεσα ανάλογη με το προϊόν των φορτίων και αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ τους.
Μαθηματικά, αυτό μπορεί να εκφραστεί ως:
f =k * (q1 * q2) / r²
όπου:
* f είναι η ηλεκτροστατική δύναμη μεταξύ των φορτίων
* k είναι η σταθερά του Coulomb (περίπου 8.98755 × 10⁹ n⋅m²/c²)
* Q1 και q2 είναι τα μεγέθη των δύο χρεώσεων
* r Είναι η απόσταση μεταξύ των χρεώσεων
Δείτε πώς η απόσταση επηρεάζει τη δύναμη:
* αντίστροφη τετραγωνική σχέση: Η δύναμη είναι αντιστρόφως ανάλογη προς την * τετράγωνο * της απόστασης. Αυτό σημαίνει ότι εάν διπλασιάσετε την απόσταση μεταξύ των φορτίων, η δύναμη γίνεται τέσσερις φορές πιο αδύναμη. Εάν τριπλασιάσετε την απόσταση, η δύναμη γίνεται εννέα φορές πιο αδύναμη.
* μείωση της δύναμης με αυξανόμενη απόσταση: Καθώς η απόσταση μεταξύ των φορτίων αυξάνεται, η δύναμη μεταξύ τους μειώνεται ταχέως. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι ηλεκτροστατικές δυνάμεις θεωρούνται δυνάμεις μικρής εμβέλειας.
* ελκυστική ή απωθητική: Η κατεύθυνση της δύναμης εξαρτάται από τα σημάδια των χρεώσεων:
* Όπως χρεώσεις (τόσο θετικά ή και τα δύο αρνητικά) απωθεί ο ένας τον άλλον.
* αντίθετες χρεώσεις (ένα θετικό και ένα αρνητικό) προσελκύουν ο ένας τον άλλον.
Συνοπτικά:
* Όσο πιο κοντά είναι οι χρεώσεις, τόσο ισχυρότερη είναι η δύναμη.
* Όσο πιο μακριά από τις χρεώσεις, τόσο πιο αδύναμη είναι η δύναμη.
Αυτή η σχέση είναι θεμελιώδης για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αλληλεπιδρούν τα ηλεκτρικά φορτία και είναι απαραίτητα για την εξήγηση διαφόρων φαινομένων όπως η συμπεριφορά των ατόμων, η λειτουργία των ηλεκτρικών κυκλωμάτων και ο σχηματισμός κεραυνών.
