Coulumbo dėsnio pavyzdys

The Coulumbo įstatymas, taip pat žinomas kaip elektros įkrovimo dėsnis, tai yra elektrostatikos dėsnis, kurį sudaro atradimas, kad mokesčiai tuo pačiu ženklu atbaido, o mokesčiai - su priešingu ženklu. Kolumbo įstatymas buvo atrado prancūzų mokslininkas Carlosas Agustínas de Coulumbas 1795 m. Atradimas įvyko stebėjus, kaip elektriniu būdu įkrauta sfera reagavo a sukimo pusiausvyra, tolstantis ar artėjantis, kai prie jo priartėjo kita sritis, taip pat su įkrova elektrinis. Elektriniai krūviai buvo perduoti sferoms, trinant lazdelę ant skirtingų medžiagų, tokių kaip vilna, šilkas ir kiti pluoštai.

Dėl savo pastebėjimų jis suprato tai kai sąveikauja du to paties ženklo elektriniai krūviai, tai yra abu yra teigiami arba abu yra neigiami, jie linkę skirtis, tai yra jie atstumia ir kai krūviai yra priešingo jų traukiamo ženklo. Jis taip pat suprato, kad jėga, kuria jie pritraukia ar atstumia vienas kitą, priklauso nuo elektros krūvio ir atstumo, kuriame yra krūviai. Jis tai pareiškė taip:

Patraukli arba atstumianti jėga tarp dviejų elektros krūvių yra tiesiogiai proporcinga elektros krūviui ir atvirkščiai proporcinga juos skiriančio atstumo kvadratui.

Tai reiškia, kad kuo didesnis krūvis, tuo didesnė jėga, kuria jie pritraukia ar atstumia vienas kitą, ir kuo didesnis atstumas tarp krūvių, tuo mažesnė patraukli jėga.

Kitas veiksnys, turintis įtakos traukos jėgai, yra supanti aplinka, nes elektrinis laidumas skiriasi priklausomai nuo aplinkos. Ši terpės laidumo vertė vadinama dielektrine konstanta.

Patrauklios ar atstumiančiosios jėgos apskaičiuojamos pagal šią formulę:

Vertės yra šios:

F: tai jėga, kurią ketiname apskaičiuoti.

k: yra elektrinius krūvius supančios terpės dielektrinė konstanta, tai yra laidumas. Oro ir vakuumo vertė yra 9 X 10⁶ N m²/ C².

ką₁, ką₂: Tai yra elektriniai krūviai, į kuriuos reikia atsižvelgti. „Coulumb“ yra elektrinio krūvio matas, kuris gali turėti teigiamą arba neigiamą vertę. „Coulumb“ vertė yra 6,441509 X 10¹⁸ elektronai. Jei vertė yra neigiama (neigiamas krūvis), tai reiškia, kad jos krūvis gali atsisakyti elektronų. Jei jo vertė yra teigiama (teigiamas krūvis), tai reiškia, kad jis gali absorbuoti elektronus. Mokesčiai paprastai matuojami dalimis, tokiomis kaip milliCoulumbs (mC) arba microCoulumbs (mC)

d: atstumas tarp krūvių, matuojamas metrais. Jie taip pat gali būti matuojami dalimis, pavyzdžiui, centimetrais (cm), milimetrais (mm) arba mikronais arba mikrometrais (mm).

Kululo dėsnio skaičiavimo pavyzdžiai:

1 pavyzdys: Jei turime du 5mC ir 7mC elektros krūvius, atskirti 3 mm, nustatykite, ar jie vienas kitą pritraukia, ar atstumia, ir apskaičiuokite jėgą, kuria jie tai daro.

Kadangi abu krūviai yra teigiami, tai yra, to paties ženklo, jie atstums vienas kitą (to paties ženklo krūviai traukia).

Dabar mes užrašome reikšmes, kurias pakeisime formulėje. Mes pakeisime formos 10 galias dalimis^x, supaprastinti skaičiavimus:

k = 9 X 10⁹ N m²/ C²
ką₁ = 5 mC = 5 X 10^-3 C
ką₂ = 7 mC = 7 X 10^-3 C
d = 3 mm = 3 X 10^-3 m

Dabar mes atliekame operacijas, pradedant antrojo nario dauginimu:

(ką₁) (ką₂) = (5 X 10^-3) (7 X 10^-3) = 35 X 10^-6 C
d² = (3 X 10^-3)² = 9 X 10^-6

Mes skirstome:

(35 X 10^-6) / (9 X 10^-6) = 3,88 x 10⁰ = 3.88

Rezultatą padauginame iš konstantos:

(9 X 10⁹) (3,88) = 34,92 X 10⁹ N

2 pavyzdys: Apskaičiuokite atstumą tarp krūvių, jei žinome, kad yra patrauklioji jėga -25 X 10⁵ N ir krūviai yra 2mC ir -4mC.

Šiame pavyzdyje, kadangi žinome F ir k reikšmes, pirmiausia turime padalinti F iš k, kad sužinotume, kiek yra [(q₁) (ką₂)] / d²:

-25 / 9 = -2,77 X 10^5-9= 2,77 x 10^-4

Mes jau žinome, kad [(q₁) (ką₂)] / d² yra 2,77 x 10^-4

Dabar mes padalinsime šį rezultatą iš mokesčių vertės.

(ką₁) (ką₂) = (2 X10^-3) (- 4 X 10^-3) = -8 X 10^-6

Dabar mes padalijame 2,77 X10^-4 tarp -8 X 10^-6

2,77 X10^-4 / -8 X 10^-6 = 0,34625 X10² = 34.625

Prisiminkime, kad šis rezultatas yra d², todėl turime apskaičiuoti kvadratinę šaknį, kad gautume atstumą metrais:

Nepamirškite palikti komentarų.