Coulumbの法則の例

ザ・ クーラムの法則、 電荷の法則としても知られているのは、静電気の法則であり、 同じ符号の料金は反発し、反対の符号の料金は引き付けます. コロンブの法則は によって発見された フランスの科学者 CarlosAgustíndeCoulumb 1795年。 この発見は、帯電した球が ねじれ天秤、離れる、または近づく、電荷を持つ別の球がそれに近づくとき 電気。 羊毛、絹、その他の繊維などのさまざまな材料でロッドをこすることにより、電荷が球に渡されました。

彼の観察の結果として、彼は 同じ符号の2つの電荷が相互作用するとき、 あれは 両方が正または両方が負である、それらは分離する傾向があります、つまり、彼らは反発し、 電荷が反対の符号である場合、それらは引き付けます. 彼はまた、それらが互いに引き付けたり反発したりする力は、電荷と電荷の距離に関係していることに気づきました。 彼はそれを次のように述べました：

2つの電荷間の引力または反発力は、電荷に正比例し、それらを隔てる距離の2乗に反比例します。

これは、電荷が大きいほど、それらが互いに引き付けたり反発したりする力が大きくなり、電荷間の距離が長くなるほど、引力が小さくなることを意味します。

電気伝導率は環境によって変化するため、引力に影響を与えるもう1つの要因は周囲の環境です。 媒体の導電率のこの値は、誘電率と呼ばれます。

引力または反発力は、次の式で計算されます。

値は次のとおりです：

F：計算する力です。

k：は誘電率、つまり電荷を取り巻く媒体の導電率です。 空気と真空の場合、その値は9 X10です。⁶ N m²/ C².

何₁、 何₂：これらは考慮すべき電荷であり、Coulumbsの平均です。 クーロンは電荷の尺度であり、正または負の値を持つことができます。 Coulumbの値は6.241509X10です。¹⁸ 電子。 値が負（負の電荷）の場合、その電荷が電子をあきらめる可能性があることを意味します。 その値が正（正電荷）の場合、それは電子を吸収できることを意味します。 電荷は通常、milliCoulumbs（mC）やmicroCoulumbs（mC）などのサブマルチプルで測定されます。

d：メートル単位で測定された電荷間の距離です。 また、センチメートル（cm）、ミリメートル（mm）、ミクロンまたはマイクロメートル（mm）などの約数で測定することもできます。

Coulumbの法則計算の例：

例1： 3mm離れた5mCと7mCの2つの電荷がある場合、それらが互いに引き付け合うのか反発するのかを判断し、それらがそうする力を計算します。

2つの電荷は正、つまり同じ符号であるため、互いに反発します（同じ符号の電荷は互いに引き付け合います）。

ここで、数式に代入する値を書き留めます。10の形式の累乗を部分倍数に代入します。^バツ、計算を簡略化するために：

k = 9 X 10⁹ N m²/ C²
何₁ = 5 mC = 5 X 10^-3 C
何₂ = 7 mC = 7 X 10^-3 C
d = 3mm = 3 X 10^-3 m

次に、2番目のメンバーの乗算から始めて操作を実行します。

（何₁） （何₂）=（5 X 10^-3）（7 X 10^-3）= 35 X 10^-6 C
d² =（3 X 10^-3)² = 9 X 10^-6

私たちは分割を行います：

（35 X 10^-6）/（9 X 10^-6）= 3.88 X 10⁰ = 3.88

結果に定数を掛けます。

（9 X 10⁹）（3.88）= 34.92 X 10⁹ N

例2： -25 X 10の引力があることがわかっている場合は、電荷間の距離を計算します⁵ Nと料金は2mCと-4mCです。

この例では、Fとkの値がわかっているので、最初に行う必要があるのは、Fをkで割って、[（q₁） （何₂）] / d²:

-25/9 = -2.77 X 10^5-9= 2.77 X 10^-4

[（q₁） （何₂）] / d² は2.77X10です^-4

次に、この結果を料金の値で割ります。

（何₁） （何₂）=（2 X10^-3）（-4 X 10^-3）= -8 X 10^-6

ここで2.77X10を分割します^-4 -8 X10の間^-6

2.77 X10^-4 / -8 X 10^-6 = 0.34625 X10² = 34.625

この結果はdであることを思い出してください²、したがって、メートル単位の距離を取得するには、平方根を計算する必要があります。

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