Coulombs lag, historien om upptäckten och en enkel förklaring

Betydelsen av upptäckten av den fundamentala Coulombs lag helt enkelt inte överskattas, eftersom på denna grund byggt all elektronik, så att veta och förstå mer du behöver bara någon modern man. I denna artikel kommer jag att försöka förklara så enkelt kärnan i lagen, så att Sit tillbaka och börja.

historisk information

I rättvisans namn, vill vi säga att samspelet mellan elektriska laddningar observerats av många forskare och praktiker före Sh Coulomb. Till exempel, en engelsman Cavendish strax efter en serie experiment kom till slutsatsen att de fasta avgifterna Interact enligt en viss lag, men dess slutsatser han inte hade offentliggjorts.

Dessutom deltar forskning inom detta område:

1. GV Richman

2. F. Aepinus

3. D. Bernoulli

4. D. Robinson

I själva verket är listan lång och alla dessa forskare var nära öppningen, men misslyckades med att matematiskt uttrycka sina gissningar.

Hänge fördes också rigorösa mätning. Och för sina experiment han uppfann en balans speciell vridning.

Etablerad konstruktion är mycket känslig och mottaglig för kraft i storleksordningen 10 -9 Newton. Genom att applicera en sådan liten kraft av vipparmen roteras av exakt en grad. Som ett resultat, att beräkna rotationsvinkeln, var det möjligt att mäta den pålagda kraften.

Just Pendant lade fram idén, som var att det vid tidpunkten för kontakt med den laddade sfären oladdat bollen laddning fördelas lika mellan dem. I detta steg anordningen omsattes genom att slå på en strålvinkel.

Sålunda grundstötning stelt fixerad kula hängande planat laddning däri. Upprepa processen för omfördelning och avlägsnande av laddning, reduceras försöks initiala laddnings ofixerade bollen flera gånger.

Beräkning avböjningsvinkeln efter varje sådan distribution forskare fann regelbundenhet i repulsiv kraft verkan. Detta gav impulser till utformningen av den välkända lagen.

vi formulera lagen

Nu ska vi formulera Coulombs lag:

Hänge har utfört experiment med sfärer av försumbar storlek jämfört med avstånden mellan dem. Ett sådant organ i fysik fortfarande se punkt. Och resultatet bildades följande definition:

I vakuum interaktionskraften mellan två laddade kroppar är direkt proportionell mot produkten av deras moduler och omvänt proportionell mot kvadraten på avståndet däremellan.

För mig är det inte klart, men en kort stund. Tydligare kan formuleras på följande sätt:

Ju större avgiften har kroppen och ju närmare de är till varandra, desto större kraft. Och om avståndet mellan dessa organ ökade kommer styrkan att vara mindre.

Den matematiska formuleringen är uttryckt som:

A kraftvektorer är riktade mot varandra, om de avgifter och motsatta laddningar till varandra, om laddningar av samma namn.

För drift av lagen måste uppfyllas ett antal mycket viktiga förutsättningar:

1. Det måste vara uppfyllda villkoret för en punktladdning.

2. organ som ansvarar måste vara stilla.

3. Lagen gäller för vakuum och luftföroreningar.

Om du tittar noga på bilden med formeln kommer du att se en "K" - koefficienten proportionalitets, låt oss prata om det mer i detalj.

Koefficienten proportionalitets

Denna koefficient "K" som krävs för godkännande av proportionalitets SI (internationellt system för mätning). I detta samma system för mätning av laddningsenheten mottagande hänge - laddningsmängd läckt genom ledaren med en ström på 1 ampere per sekund.

Kom ihåg! Reagera flera kroppar med en viss laddning i det slutna systemet, kommer den totala styrkan av interaktionen vara lika med vektorsumman av alla de laddade kroppar. I detta system, kommer avgifterna inte att försvinna, och kontinuerligt överföras från en till en annan laddat föremål.

Coulombs lag och dielektrikum

Denna formel gäller i fallet när avgifterna finns i vakuum. I annan miljö, styrkan av interaktion mellan laddade kroppar oundvikligen minskar när den polariserande effekt visas. Och förändringen är proportionell mot ett visst värde för varje miljö, som kallas - dielektricitetskonstanten (permittivitet). Med tanke på den här inställningen blir permeabilitetskoefficienten

Begränsning i bruk

Jag vill betona att de mycket små avstånd (när samspelet mellan elementarpartiklar) på ca 10 -18 meter, Strängt taget är Coulombs lag inte fungerar.

Dessutom har denna lag klart brott i starka elektromagnetiska fält (10-18 V / m). I det aktuella miljön är inte Coulomb potential minskar omvänt och exponentiellt.

Coulombs lag - detta är den första grundlag av den kvantitativa, matematiskt jordad, och dess värde är svårt att överskatta. Det är en upptäckt av lagen kan sägas att lanseras en tid präglad av studiet av elektromagnetism.

Så här, ska du inte glömma att underteckna och tummen upp. Då du inte missar en ny ännu mer intressanta och informativa frågor! Tack för er uppmärksamhet!