A Coulomb törvény

Ha egy elektromos pozitív vagy negatív töltést áttölt egy töltés nélküli elektroszkópra, akkor észre fogod venni, hogy az elektroszkóp levele kisebb vagy nagyobb szöget zár be.

Érintse meg a villamosított rudat az elektroszkóp rúdjához, és emlékezzen arra a szögre, amelyen a levelek eltérnek egymástól. Annak érdekében, hogy az elektroszkóp leveleinek nagyobb szöget zárjon le, a töltést át kell helyezni a feltöltött rúd nagyobb területére. És ellenkezőleg, a levelek közelednek egymáshoz, ha elektroszkóp pálcájával érintkezik a kezével.

Így azt találjuk, hogy az elektromos töltés a testeken többé-kevésbé. Következésképpen egy olyan koncepcióról beszélhetünk, mint a töltés nagysága, és ezért a mérésről.

Ez a 18. század végi felfedezésnek köszönhető. Az elektromos díjak kölcsönhatásáról szóló törvény. Ezt a törvényt a francia Coulomb fizikus fedezte fel.

Coulomb törvényét kísérletileg fedezték fel: a tudós kísérleteket hajtott végre torziós skálákkal, amellyel megmérte azt az erőt, amellyel a villamosított tárgyak kölcsönhatásba lépnek.

A torziós egyensúly egy könnyű, nem vezetőképes elektromos töltésből áll, amely egy henger alakú üvegedényben egy nagyon vékony fémszállal felfüggesztett. A rúd egyik végén egy parafa aranyozott golyó van rögzítve, másrészt ellensúly. A felső végénél a huzal a fej közepéhez van rögzítve, amely egy mutatóval van ellátva, és egy osztással rendelkező léptékkel van forgatva, amely meghatározza a rögzített huzal csavarási szögének méretét.

A tartály fedelének lyuk van, amelyen keresztül egy másik, pontosan ugyanolyan golyó b, ami megegyezik a golyó méretével, a szigetelőbe kerül. Az aranyozott gömbök a és b közötti szögletes távolságát a hengeres edényen lévő osztások kiszámítják. Ehhez fordítsa el a mérleg fejét egy bizonyos szögben, változtassa meg a távolságot.

Miután mindkét golyó fel van töltve, és bármilyen távolságra van felszerelve, a medál meg tudja határozni az erő, amellyel ezek a golyók kölcsönhatásba lépnek az izzósor csavarási szögének mérésével.

Ha a készülék előretöltött, akkor a fej forgási szögének mérésével megállapítható, hogy a villamosított golyók milyen kölcsönhatásban vannak.

Amikor a gömbök közötti távolságot megváltoztatta, Coulomb megállapította, hogy az állandó töltésnél az egymással kölcsönhatásban lévő erő fordítottan arányos a központok közötti kettős távolsággal.

A bálak nagyságának mérésére vonatkozó probléma megoldása a következő volt: ha a labda b fel van töltve, és miután kihúzta az eszközt, kapcsolatba kerül egy másik labdával, akkor a töltés pontosan felére a labda másik golyójára kerül. B. Így a töltés félig marad. A labda b visszahelyezése a készülékbe, Coulomb úgy találta, hogy a gömbök közötti távolságban az egymásba lépő erő a felére csökkent.

Hasonlóképpen, a mozgó labda töltése változatos.

Ezeknek a kísérleteknek köszönhetően egy olyan törvényt fedeztek fel, amelyet később Coulomb-törvényként ismertek el, definíciója a következő: a két ponttöltés kölcsönhatásának ereje közvetlenül arányos azok nagyságrendjével, fordítottan arányos a töltések közötti távolság négyzetével, és a vonalakat összekötő vonal mentén irányul.

A Coulomb Amonton törvényét a következő képlet adja meg:

F = k (q1q2 / r2),

Ahol q1 és q2 az egymással kölcsönösen összefüggő ponttöltések értékei, r a távolságok közötti távolság, és k az arányossági együttható, amely attól függ, hogy a mérési egységek mennyisége milyen mértékben lép be a képletbe.

Ebben az esetben az ilyen díjakat olyan ponttölteteknek nevezik, amelyek olyan méretű és alakú testeken találhatók, amelyek elég kicsiek ahhoz képest, ahogyan azok közötti távolságot tekintik.

Tanulmányok kimutatták, hogy az F erőt a környezet befolyásolja, és a Coulomb-törvényt kifejező képlet csak akkor vonatkozik, ha a töltésű testeket vákuumban kölcsönhatásba hozzák.

A Coulomb törvénynek köszönhetően egy elektromos kisülési egységet telepítettek. Tehát azt jelenti, hogy a töltés egy véletlenszerű töltésen keresztül történik, amely azonos töltésű, azaz egy centiméternyi távolság, egy dinamikus erővel. Ez egy abszolút elektrosztatikus töltőegység.