Взаимодействие точечных электрических зарядов. Закон Кулона. Взаимодействие электрических зарядов. Закон сохранения зарядов

Закон сохранения зарядов

Каждое физическое явление в физическом мире связано с какими-то аттракционами и отталкиваниями и делает мир существующим в особой форме. Это связано с притяжением и отталкиванием частиц, что среда остается в хорошо оборудованной и хорошо сбалансированной среде. Если эти аттракционы и отталкивания сделаны для нарушения или изменения, они могут дать поразительные результаты в наблюдениях.

Формулировка закона Кулона

Например, возьмите электроны в атоме, если притяжение между протонами в ядре и электронами вокруг оболочек нарушено, он может даже разрушить атом. Физики всегда интересовались открытием количественного аспекта физики, поскольку она помогает в углублении понятий и выработке новых теорий и идей из них.

Закон Кулона - это формула или количественный аспект электричества, который дает представление о силе между двумя точечными зарядами. Кулон также заявил, что подобные заряды отталкивают друг друга и в отличие от зарядов привлекают друг друга. Это означает, что заряды одного знака будут толкать друг друга с отталкивающими силами, а заряды с противоположными знаками будут тянуть друг друга с силой притяжения.

Найдите силу притяжения между ними. Тогда, используя закон Кулона и подставляя вышеприведенные значения, получим. Найдите силу, действующую на них. Теперь подставляя значения соответственно в соотношение. Поэтому сила притяжения между обоими зарядами будет равна 32 × 10 9 Ньютон.

Кулон обнаружил полезный закон, который позже создал основу электростатики. Кулон выполнил эксперимент с помощью торсионного баланса и двух небольших сфер. Расстояние между двумя сферами было довольно большим по сравнению с радиусами сферы. Это было сделано для упрощения измерений и учета двух сфер в качестве точечных зарядов. В то время люди не имели представления об обвинениях и их расчетах, поэтому, чтобы формула существовала, Кулон использовал симметрию для прогнозирования зарядов.

Затем Кулон изменил расстояние между фиксированными парами зарядов и измерил значение, соответствующее им. Сравнивая силы, он измерил в своих наблюдениях и обнаружил закон Кулона. Закон Кулона также помог в определении определения заряда по-новому. Физические величины имеют два типа: скаляры и векторы, Сила - это векторная величина, так как она имеет как величину, так и направление. Закон Кулона можно переписать в виде векторов.

Замечания о векторной форме закона Кулона

Теперь, поскольку оба заряда имеют один и тот же знак, между ними будет отталкивающая сила. Вышеприведенное уравнение является векторной формой закона Кулона. Применяя закон Кулона об обнаружении силы между двумя точечными зарядами, мы следим за следующими замечаниями.

Векторная форма уравнения не зависит от знаков обоих зарядов, так как обе силы противоположны по своей природе. Это доказывает, что Закон Кулона вписывается в третий закон Ньютона, т.е. каждое действие имеет свою равную и противоположную реакцию. Закон Кулона обеспечивает силу между двумя зарядами, когда они присутствуют в вакууме. Это связано с тем, что заряды свободны в вакууме и не имеют помех от других веществ или частиц. Закон Кулона выведен при определенных предположениях и не может использоваться свободно, как другие общие формулы.

Единица измерения заряда - Кулон

Закон ограничивается следующими пунктами. Формула может быть использована только в том случае, если заряды являются статическими. Формула проста в использовании при работе с зарядами регулярной и гладкой формы, и она становится слишком сложной для работы с зарядами, имеющими неправильные формы. Формула действительна только тогда, когда молекулы растворителя между частицы достаточно велики, чем оба заряда. Смотрите это видео для получения дополнительной информации.

Один ампер тока переносит один кулон заряда в секунду через проводник. Таким образом, один кулон заряда представляет собой заряд, переносимый через лампочку мощностью 120 ватт за одну секунду. Если бы две односекундные коллекции по 1 кулоновскому были сосредоточены в точках на один метр друг от друга, сила между ними могла быть рассчитана. В этом конкретном случае этот расчет становится.

Если бы два таких заряда действительно могли быть сконцентрированы в двух точках на один метр друг от друга, они бы отдалились друг от друга под влиянием этой огромной силы, даже если бы им пришлось вырваться из сплошной стали, чтобы сделать это! Если бы такие огромные силы были связаны с нашим гипотетическим порядком зарядов, то почему мы не видим более драматических проявлений электрической силы? Общий ответ заключается в том, что в данном месте проволоки никогда не бывает особого отклонения от электрической нейтральности. никогда не собирает кулоновский заряд в одной точке.

Может быть, поучительно исследовать величину заряда в сфере меди объемом 1 кубический сантиметр. Медь имеет один валентный электрон вне замкнутых оболочек в своем атоме и этот электрон довольно свободен для перемещения в твердом медном материале. Предположим, мы удалим достаточно электронов из двух сфер меди, чтобы на них было достаточно чистого положительного заряда, чтобы приостановить одну из них над другой. Какую долю заряда электрона нужно удалить? сила поднятия одной из сфер меди будет ее весом, 088 Ньютонов.

Радиус сферы 1 см 3 составляет 62 см, поэтому мы будем рассматривать силу как таковую между двумя точечными зарядами на расстоянии 48 см друг от друга. Конечным результатом является то, что удаление всего одного из примерно шести триллионов свободных электронов из каждой медной сферы вызовет достаточное электрическое отталкивание на верхней сфере, чтобы поднять его, преодолевая гравитационное притяжение всей Земли! Электрические заряды притягиваются и отталкиваются друг с другом. Закон Кулона описывает эту силу.

Это основной закон взаимодействия электрических зарядов. В частности, закон Кулона имеет дело с точечными зарядами. Точечными зарядами могут быть протоны, электроны или другие основные частицы вещества. Кроме того, любые объекты можно рассматривать как точечные заряды, если объекты очень малы по сравнению с расстоянием между ними. На словах, закон Кулона: Величина электрической силы между точечными зарядами пропорциональна величине зарядов и обратно пропорциональна расстоянию между ними.

Направление силы представляет собой вектор вдоль линии, соединяющей два заряда. Силы на двух точечных зарядах образуют пар реакции действия, согласно Третьему закону Ньютона. Это означает, что величина силы одинакова для обоих точечных зарядов и что направления сил противоположны. два заряда имеют один и тот же знак, тогда силы отталкивают и указывают на другой заряженный объект. Если два заряда имеют противоположные знаки, то силы привлекательны и указывают на другой заряженный объект.

Знак вектора сила зависит от того, является ли сила привлекательной или отталкивающей. Единичный вектор может использоваться для указания направления, следующего за линией между зарядами. Векторная сила может быть записана. Символом, используемым для этой константы, является греческая буква с индексом ноль.

§2. взаимодействие зарядов. закон кулона

Это произносится как «эпсилон-ничто». Это означает, что закон Кулона часто записывается. Две версии формулы эквивалентны. Заряд можно подразделить только на кратные заряд электрона или протона. Любое значение заряда должно быть кратным этому значению.

Следствия из закона Кулона

Поэтому заряд одного протона. Таким образом, заряд одного электрона. Например, заряд группы из 10 протонов и 8 электронов вместе. Закон Кулона определяет силы, действующие между двумя точечными зарядами. Когда вводится больше точечных зарядов, силы на каждом заряде суммируются вместе. Это называется суперпозицией сил. Когда два или более заряда каждый из них прикладывают силу к другому точечному заряду, полная сила на этом заряде представляет собой векторную сумму сил, создаваемых другими зарядами.

Например, сила на точечном заряде 1, создаваемая точечными зарядами 2, 3 и т.д. Каждый заряженный объект излучает электрическое поле. Это электрическое поле является источником электрической силы, испытываемой другими заряженными частицами. Электрическое поле заряда существует везде, но его сила уменьшается с квадратом расстояния.