Coulumb의 법칙 예

그만큼 Coulumb의 법칙, 전하의 법칙으로도 알려져 있습니다. 이것은 정전기의 법칙입니다. 같은 기호를 가진 혐의는 반발하고 반대 기호를 가진 혐의는 유치. 콜 럼브의 법칙은 발견 한 프랑스 과학자 Carlos Agustín de Coulumb 1795 년. 이 발견은 전하를 띤 구체가 어떻게 반응하는지 관찰 한 후에 이루어졌습니다. 비틀림 균형, 멀어 지거나 접근 할 때, 전하가있는 다른 구체가 접근했을 때 전기 같은. 양모, 실크 및 기타 섬유와 같은 다른 재료에 막대를 문지르면 전하가 구체로 전달되었습니다.

그의 관찰 결과, 그는 같은 부호를 가진 두 개의 전하가 상호 작용할 때, 그건 둘 다 긍정적이거나 둘 다 부정적입니다. 그들은 분리되는 경향이 있습니다.즉, 그들은 격퇴하고 요금이 반대 기호 일 때. 그는 또한 그들이 서로 끌어 당기거나 밀어내는 힘이 전하와 전하가있는 거리와 관련이 있음을 깨달았습니다. 그는 다음과 같이 말했습니다.

두 전하 사이의 인력 또는 반발력은 전하에 정비례하고 두 전하를 분리하는 거리의 제곱에 반비례합니다.

이것은 전하가 클수록 서로를 끌어 당기거나 밀어내는 힘이 커지고 전하 사이의 거리가 멀수록 인력이 낮아집니다.

인력에 영향을 미치는 또 다른 요인은 전기 전도도가 환경에 따라 다르기 때문에 주변 환경입니다. 이 매체 전도도 값을 유전 상수라고합니다.

인력 또는 반발력은 다음 공식으로 계산됩니다.

값은 다음과 같습니다.

F: 우리가 계산할 힘입니다.

k: 유전 상수, 즉 전하를 둘러싼 매질의 전도도입니다. 공기 및 진공의 경우 값은 9 X 10입니다.⁶ Nm²/ 씨².

뭐₁, 뭐₂: 그들은 Coulumbs의 평균을 고려할 전기 요금입니다. Coulumb은 양수 또는 음수 값을 가질 수있는 전하의 척도입니다. Coulumb의 값은 6.241509 X 10입니다.¹⁸ 전자. 값이 음수 (음전하)이면 전하가 전자를 포기할 수 있음을 의미합니다. 값이 양 (양전하)이면 전자를 흡수 할 수 있음을 의미합니다. 전하는 일반적으로 milliCoulumbs (mC) 또는 microCoulumbs (mC)와 같은 하위 배수로 측정됩니다.

d: 미터 단위로 측정 된 충전 사이의 거리입니다. 또한 센티미터 (cm), 밀리미터 (mm) 또는 미크론 또는 마이크로 미터 (mm)와 같은 하위 배수로 측정 할 수 있습니다.

Coulumb의 법칙 계산의 예 :

예 1 : 5mC와 7mC의 두 개의 전하가 3mm로 분리 된 경우 서로 끌어 당길 것인지 반발 할 것인지 결정하고 그에 따른 힘을 계산합니다.

두 전하가 양수, 즉 동일한 부호이므로 서로 격퇴합니다 (동일 부호의 전하가 유인 됨).

이제 우리는 공식에서 대체 할 값을 기록합니다 .10 형식의 거듭 제곱을 하위 배수로 대체합니다.^엑스, 계산을 단순화하려면 :

k = 9 X 10⁹ Nm²/ 씨²
뭐₁ = 5 mC = 5 X 10^-3 씨
뭐₂ = 7mC = 7X10^-3 씨
d = 3mm = 3 X 10^-3 미디엄

이제 두 번째 멤버의 곱셈부터 시작하여 작업을 수행합니다.

(뭐₁) (뭐₂) = (5 X 10^-3) (7 X 10^-3) = 35 X 10^-6 씨
디² = (3 X 10^-3)² = 9 X 10^-6

우리는 부서를 만듭니다.

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

결과에 상수를 곱합니다.

(9 X 10⁹) (3.88) = 34.92 X 10⁹ 엔

예 2 : -25 X 10의 인력이 있다는 것을 안다면 전하 사이의 거리를 계산하십시오.⁵ N 및 요금은 2mC 및 -4mC입니다.

이 예에서는 F와 k의 값을 알고 있기 때문에 먼저 F를 k로 나누어 [(q) 값이 얼마인지 알아 내야합니다.₁) (뭐₂)] / d²:

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

우리는 이미 [(q₁) (뭐₂)] / d² 2.77 X 10입니다.^-4

이제이 결과를 요금의 가치로 나눌 것입니다.

(뭐₁) (뭐₂) = (2 X10^-3) (-4 X 10^-3) = -8 X 10^-6

이제 2.77 X10을 나눕니다.^-4 -8 X 10 사이^-6

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

이 결과는 d임을 상기하십시오.²이므로 거리를 미터 단위로 구하려면 제곱근을 계산해야합니다.

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