Ποια είναι η ηλεκτρική δύναμη μεταξύ ενός πρωτονίου και ενός ηλεκτρονίου;

Η ηλεκτρική δύναμη μεταξύ ενός πρωτονίου και ενός ηλεκτρονίου δίνεται από το νόμο του Coulomb:

f =k * (q1 * q2) / r²

Οπου:

* f είναι η δύναμη στο Newton (n)

* k Είναι η σταθερά του Coulomb, περίπου 8.98755 × 10⁹ n ·m²/c²

* Q1 είναι η φόρτιση του πρωτονίου, +1.602 × 10⁻ ⁹ coulombs (c)

* Q2 είναι το φορτίο του ηλεκτρονίου, -1.602 × 10⁻ ⁹ Coulombs (C)

* r είναι η απόσταση μεταξύ του πρωτονίου και του ηλεκτρονίου σε μέτρα (m)

Δεδομένου ότι οι χρεώσεις έχουν αντίθετα σημάδια, η δύναμη είναι ελκυστική .

Σημαντική σημείωση: Αυτός ο τύπος υπολογίζει μόνο την ηλεκτροστατική δύναμη μεταξύ των δύο σωματιδίων. Στην πραγματικότητα, υπάρχουν και άλλες δυνάμεις, όπως η ισχυρή πυρηνική δύναμη που συγκρατεί τον πυρήνα μαζί και την αδύναμη πυρηνική δύναμη που είναι υπεύθυνη για τη ραδιενεργή αποσύνθεση.

Για να αποκτήσετε μια αριθμητική τιμή για τη δύναμη, πρέπει να γνωρίζετε την απόσταση μεταξύ του πρωτονίου και του ηλεκτρονίου. Για παράδειγμα, εάν η απόσταση είναι 1 angstrom (10 ⁰ μέτρα), η δύναμη θα ήταν:

F =(8.98755 × 10⁹ n⋅m² / c²) * ((1.602 × 10⁻ ⁹ c) * (-1.602 × 10⁻ ⁹ c)) / (10⁻⁰ m) 2

f ≈ -2.307 × 10⁻⁸ n

Το αρνητικό σημάδι υποδεικνύει ότι η δύναμη είναι ελκυστική.