Kulumsa likuma piemērs

The Kulumba likums, pazīstams arī kā Elektrisko lādiņu likums, tas ir elektrostatikas likums, kas sastāv no atklājuma, ka lādiņi ar to pašu zīmi atgrūž un lādiņi ar pretēju zīmi piesaista. Kolumbas likums bija atklāja franču zinātnieks Karloss Agustīns de Kulumbs 1795. gadā. Atklājums notika pēc tam, kad tika novērots, kā elektriski uzlādēta sfēra reaģēja a vērpes līdzsvars, attālinoties vai tuvojoties, kad tam tuvojās cita sfēra arī ar lādiņu elektriskā. Elektriskie lādiņi tika nodoti sfērām, berzējot stieni uz dažādiem materiāliem, piemēram, vilnas, zīda un citām šķiedrām.

Viņa novērojumu rezultātā viņš to saprata kad mijiedarbojas divi elektriskie lādiņi ar vienu un to pašu zīmi, tas ir abi ir pozitīvi vai abi ir negatīvi, tie mēdz šķirt, tas ir, viņi atbaida un kad lādiņiem ir pretēja zīme, ko tie piesaista. Viņš arī saprata, ka spēks, ar kuru viņi piesaista vai atgrūž viens otru, ir saistīts ar elektrisko lādiņu un attālumu, kādā atrodas lādiņi. Viņš to paziņoja šādi:

Pievilcīgais vai atgrūdošais spēks starp diviem elektriskiem lādiņiem ir tieši proporcionāls elektriskajam lādiņam un apgriezti proporcionāls attāluma kvadrātam, kas tos atdala.

Tas nozīmē, ka jo lielāks ir lādiņš, jo lielāks spēks, ar kuru viņi viens otru piesaista vai atgrūž, un jo lielāks attālums ir starp lādiņiem, jo ​​zemāks ir pievilcīgais spēks.

Vēl viens faktors, kas ietekmē pievilkšanās spēku, ir apkārtējā vide, jo elektrovadītspēja mainās atkarībā no vides. Šo barotnes vadītspējas vērtību sauc par dielektrisko konstanti.

Pievilcīgos vai atgrūšanas spēkus aprēķina pēc šādas formulas:

Vērtības ir šādas:

F: ir spēks, kuru mēs aprēķināsim.

k: ir dielektriskā konstante, tas ir, barotnes vadītspēja, kas ieskauj elektriskos lādiņus. Gaisam un vakuumam tā vērtība ir 9 X 10⁶ N m²/ C².

kas₁, kas₂: Tie ir elektriskie lādiņi, kas jāņem vērā, vidējie rādītāji Coulumbs. Coulumb ir elektriskā lādiņa mērs, kuram var būt pozitīva vai negatīva vērtība. Coulumb vērtība ir 6.241509 X 10¹⁸ elektroni. Ja vērtība ir negatīva (negatīvs lādiņš), tas nozīmē, ka tā lādiņš var atteikties no elektroniem. Ja tā vērtība ir pozitīva (pozitīvs lādiņš), tas nozīmē, ka tas var absorbēt elektronus. Maksas parasti mēra daļās, piemēram, milliCoulumbs (mC) vai microCoulumbs (mC)

d: ir attālums starp lādiņiem, mērīts metros. Tos var izmērīt arī daļās, piemēram, centimetros (cm), milimetros (mm) vai mikronos vai mikrometros (mm).

Kuluba likuma aprēķināšanas piemēri:

1. piemērs: Ja mums ir divi elektriskie lādiņi 5mC un 7mC, atdalīti ar 3mm, nosakiet, vai tie viens otru pievilina vai atgrūž, un aprēķiniet spēku, ar kuru viņi to dara.

Tā kā abi lādiņi ir pozitīvi, tas ir, ar vienu un to pašu zīmi, tie viens otru atgrūdīs (vienas un tās pašas zīmes lādiņi viens otru piesaista).

Tagad mēs pierakstām vērtības, kuras mēs aizstāsim formulā. Formas 10 pilnvaras aizstāsim ar apakšvienībām^x, lai vienkāršotu aprēķinus:

k = 9 X 10⁹ N m²/ C²
kas₁ = 5 mC = 5 X 10^-3 C
kas₂ = 7 mC = 7 X 10^-3 C
d = 3 mm = 3 X 10^-3 m

Tagad mēs veicam darbības, sākot ar otrā locekļa reizinājumiem:

(kas₁) (kas₂) = (5 X 10^-3) (7 X 10^-3) = 35 X 10^-6 C
d² = (3 X 10^-3)² = 9 X 10^-6

Mēs veicam dalīšanu:

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

Rezultātu reizinām ar konstanti:

(9 X 10⁹) (3,88) = 34,92 X 10⁹ N

2. piemērs: Aprēķiniet attālumu starp lādiņiem, ja mēs zinām, ka ir pievilcīgs spēks -25 X 10⁵ N un lādiņi ir 2mC un -4mC.

Šajā piemērā, tā kā mēs zinām F un k vērtības, mums vispirms ir jādala F ar k, lai uzzinātu, cik liela ir [(q₁) (kas₂)] / d²:

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

Mēs jau zinām, ka [(q₁) (kas₂)] / d² ir 2,77 x 10^-4

Tagad mēs sadalīsim šo rezultātu ar maksas vērtību.

(kas₁) (kas₂) = (2 X10^-3) (- 4 X 10^-3) = -8 X 10^-6

Tagad mēs sadalām 2,77 X10^-4 starp -8 X 10^-6

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

Atgādinām, ka šis rezultāts ir d², tāpēc mums jāaprēķina kvadrātsakne, lai iegūtu attālumu metros:

Neaizmirstiet atstāt savus komentārus.