закона на Кулон
Електростатични сили зависят от формата и размера на електрифицираните органи, както и характера на разпределението на разходите по тези органи. В някои случаи ние можем да пренебрегваме формата и размера на начислените органи и да приемем, че всеки разход, е концентрирана в една точка. такса Една точка - това е електрически зареден. когато размерът на тялото, на която е съсредоточена обвинението, е много по-малък от разстоянието между заредени тела. Приблизително такси точка могат да бъдат получени експериментално чрез зареждане, например, достатъчно малки топки.
Взаимодействието на две цяло такси в покой определя основния закон на електростатиката - закона на Кулон. Този закон установено експериментално през 1785 г. от френския физик Шарл Огюстен Кулон (1736-1806). Формулирането на закона на Кулон, както следва:
Силата на взаимодействието на две точкови фиксирани заредени тела във вакуумна е пряко пропорционална на продукта от модули на такси и обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между тях на.
Това взаимодействие сила наречен Кулон сила. закона на Кулон и формулата е, както следва:
където | q1 |, | q2 | - такса модули, R - разстоянието между зарежданията, к - пропорционалност фактор.
к, коефициент в SI обикновено е написана под формата:
където # 949; 0 = 8,85 * 10 -12 ° С / Н * м 2 - диелектрична константа, # 949; - диелектрична константа на средата.
вакуум # 949; = 1, k = 9 х 10 9 Nm / Cl 2.
Силата на взаимодействие между фиксираните такси точка във вакуум:
Ако две обвинения точки са поставени в диелектрика и разстоянието на тези такси към диелектричен граници е значително по-голямо от разстоянието между таксите, силата, между тях е:
Диелектрична константа на средата е винаги по-голям от единица (π> 1), така че силата, с която взаимодействат такси в диелектричната малък взаимодействието ги принуждава на същото разстояние под вакуум.
взаимодействие сила между две фиксирана точка заредени органи са насочени по протежение на линията, свързваща тялото (фиг. 1.8).
Фиг. 1.8. Принудително взаимодействие между два заредени органи фиксирана точка.
Кулон сили като гравитационните сили се подчиняват на третия закон на Нютон:
Кулон сила е основна сила. Както показва опитът. тяло заредена със същото име отблъскват противоположно заредени тела се привличат помежду си.
F2,1 сила вектор. упражняван от второто обвинение на първия, е насочена към втората такса, ако обвиненията в различни знаци и в обратна посока, ако обвиненията на един знак (фиг. 1.9).
Фиг. 1.9. Взаимодействието на противоположни и като електрически заряди.
Електростатични сили на отблъскване се счита за положителен, силата на привличане - отрицателна. Признаци на силите на взаимодействие съответстват на закона на Кулон: продукт на същите обвинения е положително число, и силата на отблъскване е положителен знак. Работата е на противоположен заряд е отрицателно число, което съответства на знака на силата на привличане.
експерименти Кулон измерва силата на взаимодействие на заредени топки, които се използват за усукване баланс (фиг. 1.10). На тънки сребърни прежди суспендира светлина със стъклена пръчка. В единия край на която е фиксирана метална топка. и другата противоположна г. Горният край на спиралата е фиксиран върху въртяща глава устройство д. Когато ъгълът на въртене може да бъде точно броят. Във вътрешността на устройството е със същата големина и метална топка б. постави фиксирано върху капака скали. Всички части се поставят в стъклен цилиндър, повърхността на която се прилага скала, позволяваща да се определи разстоянието между топките и В в техните различни позиции.
Фиг. 1.10. Насладете се на Кулон (усукване баланс).
При отчитане на топки, като такси, те се отблъскват. Когато тази еластична нишка завъртане от определен ъгъл, за да перлите в определено разстояние. В зависимост от ъгъла на огъване прежди и определяне на силата на взаимодействието на топки, в зависимост от разстоянието между тях. Зависимостта на силите на взаимодействие по отношение на размера на таксата може да бъде настроен така нотифицира всяка от топките определена такса, поставете ги на определено разстояние и измерване на ъгъла на усуканите нишки. След това е необходимо да се докосне един от топки от същия магнитуд обвинен топката, промяна на заряда, тъй като органите за връзка на равно заплащане величина е разпределена по равно между тях. За да се запази разстоянието между топките на бившия необходимостта от промяна на ъгъла на обрат прежди, и следователно да се определи новата стойност на силата на взаимодействие на новото обвинение.