Coulombův zákon, historie objevu a jednoduché vysvětlení

Význam objevu základní Coulombův zákon prostě nelze přeceňovat, protože na tomto základě postavené veškerou elektroniku, takže poznat a pochopit, čím stačí jakýkoliv moderní man. V tomto článku se budu snažit vysvětlit, jak jednoduše podstatu zákona, aby sedět a začít.

historické informace

Upřímně řečeno, chceme říci, že interakce elektrických nábojů pozorováno mnoho vědců a experimentátoři přede Sh Coulomb. Například Angličan Cavendish těsně po sérii pokusů dospěl k závěru, že fixní náklady spolu souvisí podle určitého zákona, ale jeho závěry, že nebyl zveřejněn.

Kromě toho výzkum v této oblasti podílejí:

1. GV Richman

2. F. Aepinus

3. D. Bernoulli

4. D. Robinson

Ve skutečnosti, jejichž seznam je dlouhý a všichni tito vědci byli blízko k otevření, ale nepodařilo se matematicky vyjádřit své odhady.

Přívěsek také provedla důslednou měření. A pro jeho experimenty vynalezl speciální torzní rovnováhu.

Založeno konstrukce je vysoce citlivý a odezvou na síle v řádu 10 -9 Newton. Aplikací tak malá síla vahadla otáčí přesně 1 stupeň. Výsledkem je, že výpočet úhlu natočení, bylo možné měřit aplikované síly.

Jen s přívěskem předložila myšlenku, která byla, že v době kontaktu s nabité koule nenabité kulové náboje se rozdělí rovným dílem mezi ně. V tomto kroku se zařízení nechá reagovat zapnutím úhlem vyzařování.

Tak uzemnění napevno míč přívěsek vyrovnal náboj v něm. Opakování proces redistribuce a odstranění náboje, experimentátor sníží výchozí vsázka upevněné koule vícekrát.

Výpočet úhlu vychýlení po každé takové distribuce vědec nalezeno pravidelnosti v odpudivé působení síly. To dalo podnět k formulaci dobře známým zákonem.

formulujeme zákon

Nyní se pojďme formulaci Coulombova zákona:

Přívěsek provádí pokusy s koulí nepatrné velikosti v porovnání s vzdáleností mezi nimi. Takový subjekt ve fyzice stále odkazují na bod. A výsledek byl tvořen následující definici:

Ve vakuu interakční síly mezi dvěma nabitých těl je přímo úměrná součinu jejich modulů, a nepřímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti mezi nimi.

Pokud jde o mě, že není jasné, ačkoli krátce. Jasnější lze formulovat následovně:

Čím větší je náboj má tělo a čím blíže jsou k sobě, tím větší je síla. A v případě, že vzdálenost mezi těmito orgány zvýšily, síla bude menší.

Matematická formulace je vyjádřena jako:

A vektory sil směřují k sobě, v případě, že poplatky a opačné náboje k sobě, v případě nábojů se stejným názvem.

Pro provoz zákona, musí být splněna řada velmi důležitých podmínek:

1. Je třeba dodržet podmínku bodového náboje.

2. Tělo nabitý musí být v klidu.

3. Zákon platí pro vakuum a znečištění ovzduší.

Podíváte-li se pozorně na obrázek se vzorcem, uvidíte „K“ - součinitel proporcionality, pojďme mluvit o tom podrobněji.

Koeficient úměrnosti

Tento koeficient „K“ nutný pro schválení proporcionality v SI (mezinárodní systém měření). V tomto stejném systému pro měření nabíjecí jednotku přijímající přívěsek - nabití množství unikly prostřednictvím vodiče s proudem 1 ampér za sekundu.

Pamatovat! Reakcí několika těles s určitou náboje v uzavřeném systému, bude celková síla interakce rovná vektorového součtu všech nabitých těl. V tomto systému, budou náklady nezmizí, a plynule přenese z jednoho na jiný nabitý objekt.

Coulombův zákon a dielektrika

Uvedený vzorec platí v případě, kdy se poplatky nachází ve vakuu. V každém jiném prostředí, síla interakce mezi nabitých těl nevyhnutelně snižuje, jak je znázorněno polarizační efekt. A změna je úměrná určitou hodnotu pro každé prostředí, který se nazývá - dielektrickou konstantou (permitivity). Vzhledem k tomuto nastavení se koeficient propustnosti stává

Omezení v používání

Chci zdůraznit, že velmi malé vzdálenosti (když interakce elementárních částic) asi 10 -18 metrů, přesně řečeno, Coulombův zákon nefunguje.

Kromě toho, tento zákon má jasné porušení v silných elektromagnetických polí (10 až 18 V / m). V tomto prostředí není Coulombova potenciál snižuje nepřímo a exponenciálně.

Coulombův zákon - to je první základní zákon kvantitativní, matematicky uzemněné, a jeho hodnota je obtížné přeceňovat. Je to objev zákona lze říci, že zahájil éru studia elektromagnetismu.

Takhle, pak nezapomeňte se přihlásit a palec nahoru. Pak vám neunikne nová ještě zajímavější a informativní otázky! Děkuji vám za pozornost!