Coulomb Yasası Örneği Örneği

Coulumb Yasası, Elektrik Yükleri Yasası olarak da bilinir, elektrostatik yasasının keşfinden oluşan bir yasadır. Aynı işarete sahip yükler iter ve zıt işarete sahip yükler çeker. Columb yasası şuydu: tarafından keşfedildi fransız bilim adamı Carlos Agustín de Coulumb 1795'te. Keşif, elektrik yüklü bir kürenin nasıl tepki verdiğini gözlemledikten sonra geldi. burulma dengesi, uzaklaşma veya yaklaşma, aynı zamanda yüklü başka bir küre ona yaklaştığında elektriksel. Elektrik yükleri, yün, ipek ve diğer lifler gibi farklı malzemelere bir çubuk sürterek kürelere iletildi.

Gözlemlerinin bir sonucu olarak, şunu fark etti: Aynı işarete sahip iki elektrik yükü etkileşime girdiğinde, yani ikisi de olumlu veya ikisi de olumsuz, ayrılma eğilimindeleryani iterler ve yükler zıt işaretli olduğunda çekerler. Ayrıca birbirlerini çektikleri veya ittikleri kuvvetin, elektrik yükü ve yüklerin bulunduğu mesafe ile ilişkili olduğunu fark etti. Bunu şöyle ifade etti:

İki elektrik yükü arasındaki çekici veya itici kuvvet, elektrik yüküyle doğru orantılı ve onları ayıran uzaklığın karesiyle ters orantılıdır.

Bu, yük ne kadar büyükse, birbirlerini çeken veya iten kuvvet o kadar büyük ve yükler arasında ne kadar fazla mesafe varsa, çekici kuvvet o kadar düşük demektir.

Elektriksel iletkenlik ortama bağlı olarak değiştiğinden, çekim kuvvetini etkileyen bir diğer faktör de çevredeki ortamdır. Ortamın iletkenliğinin bu değerine dielektrik sabiti denir.

Çekici veya itici kuvvetler aşağıdaki formülle hesaplanır:

Değerler aşağıdaki gibidir:

F: hesaplayacağımız kuvvettir.

k: dielektrik sabitidir, yani elektrik yüklerini çevreleyen ortamın iletkenliği. Hava ve vakum için değeri 9 X 10'dur.⁶ N m²/ C².

ne₁, ne₂: Bunlar dikkate alınması gereken elektrik yükleridir, Coulumb cinsinden ortalamalardır. Coulumb, pozitif veya negatif bir değere sahip olabilen elektrik yükünün ölçüsüdür. Bir Coulumb'un değeri 6.241509 X 10'dur.¹⁸ elektronlar. Değer negatifse (negatif yük), yükünün elektronları bırakabileceği anlamına gelir. Değeri pozitif ise (pozitif yük), elektronları emebileceği anlamına gelir. Ücretler genellikle milliCoulumbs (mC) veya microCoulumbs (mC) gibi alt katlarda ölçülür.

d: Yükler arasındaki mesafe, metre cinsinden ölçülür. Ayrıca santimetre (cm), milimetre (mm) veya mikron veya mikrometre (mm) gibi alt katlarda da ölçülebilirler.

Coulumb Yasası hesaplama örnekleri:

Örnek 1: 3 mm ile ayrılmış 5mC ve 7mC'lik iki elektrik yükümüz varsa, birbirlerini çekeceklerini veya iteceklerini belirleyin ve bunu yaptıkları kuvveti hesaplayın.

İki yük pozitif olduğundan, yani aynı işarete sahip olduklarından, birbirlerini iteceklerdir (aynı işaretin yükleri birbirini çeker).

Şimdi formülde yerine koyacağımız değerleri yazıyoruz 10 formunun kuvvetleri için alt katları yerine koyacağız^x, hesaplamaları basitleştirmek için:

k = 9 X 10⁹ N m²/ C²
ne₁ = 5 mC = 5 X 10^-3 C
ne₂ = 7 mC = 7 X 10^-3 C
d = 3 mm = 3 X 10^-3 m

Şimdi ikinci üyenin çarpımlarından başlayarak işlemleri yapıyoruz:

(ne₁) (ne₂) = (5 X 10^-3) (7 X 10^-3) = 35 X 10^-6 C
d² = (3 X 10^-3)² = 9 X 10^-6

Bölmeyi yapıyoruz:

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

Sonucu sabitle çarpıyoruz:

(9 X 10⁹) (3.88) = 34.92 X 10⁹ N

Örnek 2: -25 X 10'luk bir çekici kuvvet olduğunu biliyorsak, yükler arasındaki mesafeyi hesaplayın.⁵ N ve yükler 2mC ve -4mC'dir.

Bu örnekte, F ve k'nin değerlerini bildiğimiz için, ilk yapmamız gereken, [(q) değerinin ne kadar olduğunu bulmak için F'yi k'ye bölmektir.₁) (ne₂)] / d²:

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

[(q) değerinin₁) (ne₂)] / d² 2,77 X 10^-4

Şimdi bu sonucu ücretlerin değerine böleceğiz.

(ne₁) (ne₂) = (2X10^-3) (- 4 X 10^-3) = -8 X 10^-6

Şimdi 2.77 X10'u bölüyoruz^-4 -8 X 10 arası^-6

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

Bu sonucun d olduğunu hatırlayın², bu yüzden mesafeyi metre cinsinden elde etmek için karekökü hesaplamalıyız:

Yorumlarınızı bırakmayı unutmayın.