Coulombs lov, historien om oppdagelsen og en enkel forklaring

Betydningen av oppdagelsen av fundamental Coulombs lov rett og slett kan ikke overvurderes, fordi på dette grunnlaget bygget all elektronikk, så å kjenne og forstå mer du bare trenger noen moderne mann. I denne artikkelen vil jeg prøve å forklare så enkelt essensen av loven, slik at Len deg tilbake og starte.

historisk informasjon

I rettferdighet, ønsker vi å si at samspillet mellom elektriske ladninger observert av mange forskere og forskere før Sh Coulomb. For eksempel, en engelskmann Cavendish like etter en serie eksperimenter kom til den konklusjon at de faste kostnadene samhandle henhold til en bestemt lov, men konklusjonene han hadde ikke gjort offentlig.

I tillegg forskning på dette området er involvert:

1. GV Richman

2. F. Aepinus

3. D. Bernoulli

4. D. Robinson

Faktisk er listen lang og alle disse forskerne var nær åpningen, men ikke klarte å matematisk uttrykke sine gjetninger.

Anheng også gjennomført grundige målinger. Og for sine eksperimenter han oppfant en spesiell torsjon balanse.

Etablert design er svært følsom og mottakelig for kraft i størrelsesorden 10 -9 Newton. Ved å anvende en så liten kraft på vippearmen dreies av nøyaktig en grad. Som et resultat av beregning av rotasjonsvinkelen, var det mulig å måle den påførte kraften.

Bare anheng lagt frem ideen, som var at på tidspunktet for kontakt med ladet sfære uladet ballen kostnad fordeles likt mellom dem. I dette trinnet blir enheten ble omsatt ved å slå på en strålevinkel.

Således jording stivt festet ball pendant jevnet ladning deri. Ved å gjenta prosessen med omfordeling og fjernelse av omkostninger, experimenter redusert initiale ladnings ufiksert ball flere ganger.

Beregning avbøyningsvinkelen etter hver slik fordeling forsker fant regelmessighet i frastøtende kraft aksjon. Dette ga støtet til utformingen av den velkjente lov.

vi formulere loven

Nå, la oss formulere Coulombs lov:

Anheng har utført eksperimenter med kuler av ubetydelig størrelse i forhold til avstanden mellom dem. Et slikt organ i fysikk fortsatt vise til punkt. Og resultatet ble dannet følgende definisjon:

I vakuum interaksjon kraft mellom to ladede legemer er direkte proporsjonal med produktet av sine moduler og omvendt proporsjonal med kvadratet av avstanden mellom dem.

Som for meg er det ikke klart, men kort. Mer tydelig kan formuleres slik:

Jo større belastningen ha kroppen og jo nærmere de ligger på hverandre, jo større kraft. Og hvis avstanden mellom disse organene økt, vil styrken være mindre.

Den matematiske formulering er uttrykt som:

A kraftvektorer er rettet mot hverandre, dersom tilførslene og motsatte ladninger i forhold til hverandre, dersom ladningene til det samme navn.

For drift av loven må være oppfylt en rekke svært viktige forhold:

1. Det må være oppfylt tilstanden til et punkt kostnad.

2. kroppen belastes må være stille.

3. Loven gjelder for vakuum og luftforurensning.

Hvis du ser nøye på bildet med formelen, vil du se en "K" - koeffisienten til proporsjonalitet, la oss snakke om det i mer detalj.

Den proporsjonalitets-koeffisient

Denne koeffisienten "K" er nødvendig for godkjennelse av proporsjonalitet i SI (internasjonale system for måling). I dette samme system for måling av ladeenheten mottar pendant - fyllingsmengde av lekket gjennom lederen med en strøm på 1 ampere per sekund.

Husk! Omsetting av flere legemer med en viss ladning i det lukkede system, vil den totale styrken av interaksjonen være lik vektorsummen av alle de ladede legemer. I dette systemet, vil ladninger ikke forsvinne, og kontinuerlig overført fra en til en annen ladet gjenstand.

Coulombs lov og dielectrics

Denne formelen er gyldig i det tilfelle når ladninger lokalisert i vakuum. I andre miljøer, reduserer styrken av interaksjonen mellom ladete legemer som uunngåelig den polariserende virkning er vist. Og endringen er proporsjonal med en viss verdi for hvert miljø, som kalles - den dielektriske konstant (permittivitet). Gitt denne innstillingen blir permeabilitetskoeffisienten

Begrensninger i bruk

Jeg vil understreke at svært små avstander (når interaksjoner av elementærpartikler) på ca 10 -18 meter, strengt tatt, er Coulombs lov ikke fungerer.

I tillegg har denne loven klart brudd i sterke elektromagnetiske felt (10 til 18 V / m). I det foreliggende miljø er ikke Coulomb potensial avtar inverst og eksponentielt.

Coulombs lov - dette er den første grunnleggende lov av kvantitative, matematisk jordet, og verdien er vanskelig å overvurdere. Det er et funn av loven kan sies at lansert æra av studiet av elektromagnetisme.

Som dette, så ikke glem å signere og tommelen opp. Da vil du ikke gå glipp av en ny enda mer interessant og informativ problemer! Takk for oppmerksomheten!