กฎของคูลอมบ์เป็นคำง่าย ๆ
ค้นพบเรื่องราว
Sh.O. จี้ในปี ค.ศ. 1785 เป็นครั้งแรกที่ได้รับการพิสูจน์จากการทดลองตามกฎหมาย ในการทดลองของเขาเขาใช้ตาชั่งแรงบิดพิเศษ อย่างไรก็ตามในปี 1773 มันได้รับการพิสูจน์โดยคาเวนดิชโดยใช้ตัวอย่างของตัวเก็บประจุทรงกลมที่ไม่มีสนามไฟฟ้าอยู่ในทรงกลม นี่แสดงให้เห็นว่ากองกำลังไฟฟ้าสถิตแตกต่างกันไปตามระยะห่างระหว่างร่างกาย เพื่อความแม่นยำมากขึ้นระยะทางกำลังสอง จากนั้นการศึกษาของเขาไม่ได้รับการตีพิมพ์ ในอดีตการค้นพบนี้ได้รับการตั้งชื่อตามคูลอมบ์และปริมาณที่ประจุถูกวัดนั้นมีชื่อคล้ายกัน
การใช้ถ้อยคำ
คำนิยามของกฎหมายของคูลอมบ์ระบุ:ในสุญญากาศ ปฏิสัมพันธ์ของวัตถุที่มีประจุสองตัวนั้นจะแปรผันตรงกับผลคูณของโมดุลและสัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างพวกมัน
ฟังดูสั้น แต่ทุกคนอาจไม่ชัดเจน ในคำง่าย ๆ :ยิ่งร่างกายมีประจุมากเท่าไหร่ก็ยิ่งมีพลังมากขึ้นเท่านั้น
และในทางกลับกัน:หากคุณเพิ่มระยะห่างระหว่างประจุ - แรงจะลดลง
สูตรของกฎคูลอมบ์มีลักษณะดังนี้:
การกำหนดตัวอักษร: q คือขนาดของประจุ r คือระยะห่างระหว่างพวกเขา k คือสัมประสิทธิ์ขึ้นอยู่กับระบบที่เลือกของหน่วย
ขนาดของประจุ q สามารถบวกหรือลบได้ตามเงื่อนไข การแบ่งนี้โดยพลการมาก เมื่อร่างกายสัมผัสก็สามารถถ่ายทอดจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง มันเป็นไปตามที่ร่างกายเดียวกันสามารถมีค่าขนาดและสัญญาณที่แตกต่างกัน จุดประจุคือประจุหรือตัววัตถุที่มีขนาดเล็กกว่าระยะทางของการมีปฏิสัมพันธ์
มันควรจะเป็นพาหะในใจว่าสื่อที่มีค่าใช้จ่ายตั้งอยู่ส่งผลกระทบต่อการมีปฏิสัมพันธ์ F เนื่องจากมันเกือบจะเท่ากันในอากาศและในสุญญากาศการค้นพบคูลอมบ์จึงสามารถใช้ได้กับสื่อเหล่านี้เท่านั้นนี่เป็นหนึ่งในเงื่อนไขสำหรับการใช้สูตรประเภทนี้ ดังที่กล่าวไว้แล้วในระบบ SI หน่วยประจุไฟฟ้าคือคูลอมบ์ตัวย่อ Cl มันเป็นลักษณะของปริมาณไฟฟ้าต่อหน่วยเวลา มันมาจากหน่วย SI ขั้นพื้นฐาน
1 C = 1 A * 1 s
เป็นที่น่าสังเกตว่าขนาด 1 C นั้นมากเกินไป เนื่องจากความจริงที่ว่าผู้ให้บริการขับไล่กันมันเป็นเรื่องยากที่จะให้พวกเขาอยู่ในร่างเล็ก ๆ แม้ว่ากระแสใน 1A มีขนาดเล็กถ้ามันไหลในตัวนำ ตัวอย่างเช่นกระแส 0.5 A ในหลอดไส้ 100 W เดียวกันและมากกว่า 10 A ในฮีตเตอร์ไฟฟ้าแรงดังกล่าว (1 C) เท่ากับประมาณ 1 ตันที่ทำหน้าที่อยู่บนร่างกายจากด้านข้างของโลก
คุณอาจสังเกตเห็นว่าสูตรนั้นเกือบจะเหมือนกับในแรงโน้มถ่วงปฏิสัมพันธ์เฉพาะเมื่อมวลปรากฏในกลศาสตร์ของนิวตันจากนั้นประจุไฟฟ้าใน
สูตรคูลอมบ์สำหรับสื่ออิเล็กทริก
ค่าสัมประสิทธิ์คำนึงถึงค่าของระบบ SI ถูกกำหนดใน N2* m2/ Cl2. มันเท่ากับ:
ในตำราหลายเล่มค่าสัมประสิทธิ์นี้สามารถพบได้ในรูปของเศษส่วน:
e0= 8.85 * 10-12 Kl2 / N * m2 - นี่คือค่าคงที่ไฟฟ้า สำหรับอิเล็กทริก E คือค่าคงที่ไดอิเล็กทริกของตัวกลางจากนั้นกฎคูลอมบ์สามารถใช้ในการคำนวณกองกำลังของปฏิกิริยาระหว่างประจุกับสุญญากาศและตัวกลาง
ให้อิทธิพลของอิเล็กทริกมันมีรูปแบบ:
จากที่นี่เราเห็นว่าการแนะนำไดอิเล็กตริกระหว่างร่างกายช่วยลดแรง F
กองกำลังกำกับเป็นอย่างไร
ค่าใช้จ่ายโต้ตอบกับแต่ละอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับขั้วของพวกเขา - ค่าใช้จ่ายเหมือนกันขับไล่ซึ่งกันและกันและดึงดูด (ตรงกันข้าม) ดึงดูด
โดยวิธีการนี้เป็นความแตกต่างที่สำคัญจากกฎหมายที่คล้ายกันของการมีปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วงที่ร่างกายดึงดูดเสมอ กองกำลังถูกนำไปตามเส้นที่ลากระหว่างพวกเขาเรียกว่าเวกเตอร์รัศมี ในฟิสิกส์แสดงเป็น r12 และเป็นเวกเตอร์รัศมีตั้งแต่ประจุแรกถึงประจุที่สองและในทางกลับกัน กองกำลังถูกนำจากจุดศูนย์กลางของประจุไปยังประจุตรงข้ามตามเส้นนี้ถ้าประจุนั้นอยู่ตรงข้ามและในทิศทางตรงกันข้ามถ้ามันมีชื่อเดียวกัน (ประจุลบสองขั้วหรือประจุลบสองตัว) ในรูปแบบเวกเตอร์:
แรงที่ใช้กับประจุแรกจากด้านที่สองจะแสดงเป็น F12. จากนั้นในรูปแบบเวกเตอร์กฎของคูลอมบ์มีดังนี้:
เพื่อกำหนดแรงที่ใช้กับประจุที่สองสัญกรณ์ F21 และ R21.
หากร่างกายมีรูปร่างที่ซับซ้อนและมีขนาดใหญ่พอที่ระยะทางที่กำหนดไม่สามารถพิจารณาจุดได้มันจะแบ่งออกเป็นส่วนเล็ก ๆ และแต่ละส่วนจะถือว่าเป็นจุดประจุ หลังจากการเติมเชิงเรขาคณิตของเวกเตอร์ที่เกิดทั้งหมดจะได้แรงที่เกิดขึ้น อะตอมและโมเลกุลมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันตามกฎหมายเดียวกัน
การใช้งานจริง
งานของคูลอมบ์นั้นมีความสำคัญมากในด้านไฟฟ้าวิทยาในทางปฏิบัติมันถูกใช้ในงานประดิษฐ์และอุปกรณ์หลายอย่าง ตัวอย่างที่เด่นชัดคือสายล่อฟ้า ด้วยความช่วยเหลือของอาคารและการติดตั้งระบบไฟฟ้าได้รับการคุ้มครองจากพายุฝนฟ้าคะนองดังนั้นการป้องกันไฟไหม้และอุปกรณ์ล้มเหลว เมื่อฝนฟ้าคะนองกับพายุฝนฟ้าคะนองบนโลกประจุไฟฟ้าขนาดใหญ่จะปรากฏขึ้นพวกมันจะถูกดึงดูดไปที่ด้านข้างของก้อนเมฆ ปรากฎว่ามีสนามไฟฟ้าขนาดใหญ่ปรากฏบนพื้นผิวโลก ใกล้กับปลายสายล่อมันมีค่ามากด้วยเหตุนี้การปล่อยโคโรนาจะถูกจุดจากปลาย (จากพื้นดินผ่านสายล่อฟ้าไปยังก้อนเมฆ) ค่าใช้จ่ายจากโลกถูกดึงดูดไปยังค่าใช้จ่ายตรงข้ามของเมฆตามกฎหมายของคูลอมบ์ อากาศจะแตกตัวเป็นไอออนและสนามไฟฟ้าจะลดลงใกล้กับปลายสายฟ้าผ่า ดังนั้นค่าใช้จ่ายจะไม่สะสมในตัวอาคารซึ่งในกรณีนี้ความน่าจะเป็นของการเกิดฟ้าผ่านั้นมีขนาดเล็ก หากเกิดการระเบิดขึ้นไปยังอาคารการป้องกันฟ้าผ่าจะทำให้พลังงานทั้งหมดลงสู่พื้นดิน
ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์อย่างจริงจังมีการใช้การก่อสร้างที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของศตวรรษที่ 21 นั่นคือเครื่องเร่งอนุภาค ในนั้นสนามไฟฟ้าทำงานเพิ่มพลังงานอนุภาค พิจารณากระบวนการเหล่านี้จากมุมมองของผลกระทบต่อการคิดค่าธรรมเนียมโดยกลุ่มของค่าธรรมเนียมจากนั้นความสัมพันธ์ทั้งหมดของกฎหมายจะถูกต้อง
สุดท้ายเราขอแนะนำให้ดูวิดีโอที่ให้คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับกฎหมายคูลอมบ์:
มีประโยชน์ในหัวข้อ:
กำลังโหลด ...
