Coulombsches Gesetz

Wenn eine elektrische oder positive Ladung an ein ungeladenes Elektroskop übertragen wird, kann gesehen werden, dass die Blätter des Elektroskops um einen kleineren oder größeren Winkel auseinandergehen.

Berühren Sie mit einem elektrifizierten Zauberstaban den Stab des Elektroskops denken und den Winkel beachten, bei dem die Blätter auseinandergehen. Um den Elektroskop-Blättchen bei einem größeren Winkel eine Divergenz zu verleihen, ist es notwendig, eine Ladung von einem größeren Bereich eines geladenen Stocks auf ihn zu übertragen. Umgekehrt konvergieren die Blätter, wenn Sie den Stab des Elektroskops mit der Hand berühren.

So stellen wir fest, dass die Stärke der elektrischen Ladung in den Körpern mehr oder weniger beträgt. Daher können wir über ein solches Konzept wie die Größe der Ladung und damit über deren Messung sprechen.

Möglich wurde dies durch die Entdeckung am Ende des 18. Jahrhunderts. das Gesetz über die Wechselwirkung elektrischer Ladungen. Dieses Gesetz wurde vom französischen Physiker Coulomb entdeckt.

Coulombs Gesetz wurde experimentell entdeckt: Ein Wissenschaftler führte Experimente mit Torsionsgewichten durch, mit deren Hilfe er die Kraft mißt, mit der elektrifizierte Objekte interagieren.

Torsionsschuppen bestehen aus Licht, nichtkeine elektrischen Ladungen des Kipphebels leiten, der an dem dünnsten Metallfaden in einem zylindrischen Glasgefäß aufgehängt ist. Eine vergoldete Korkkugel ist an einer Kante der Stange und ein Gegengewicht an der anderen verstärkt. Das obere Ende des Drahtes ist in der Mitte des Kopfes angebracht, mit einem Zeiger versehen und dreht sich auf einer Skala mit Unterteilungen, die zur Bestimmung der Größe des Verdrillungswinkels des festen Drahtes dient.

Крышка сосуда имеет отверстие, через которое на Dem Isolator wird ein weiterer, genau der gleiche Ball b zugeführt, der in der Größe dem Ball a entspricht. Die Größe des Winkelabstandes zwischen den vergoldeten Kugeln a und b wird anhand der Teilungen berechnet, die sich auf dem zylindrischen Gefäß befinden. Drehen Sie dazu den Kopf der Waage in einem bestimmten Winkel. Sie können den Abstand ändern.

Nachdem beide Kugeln in beliebiger Entfernung aufgeladen und installiert wurden, konnte der Pendant die Kraft bestimmen, mit der diese Kugeln zusammenwirken, indem der Drehwinkel des Fadens gemessen wird.

Wenn das Gerät vorab abgestuft ist, können Sie durch Messen des Drehwinkels des Kopfes herausfinden, wie stark elektrifizierte Kugeln zusammenwirken.

Bei der Änderung des Abstandes zwischen den Kugeln stellte Coulomb fest, dass die Kraft, mit der sie zusammenwirken, bei konstanten Ladungen umgekehrt proportional zum doppelten Abstand zwischen ihren Mittelpunkten ist.

Die Entscheidung, die Höhe der Gebühren an zu messenDie Bälle waren wie folgt: Wenn der Ball b geladen ist und nach dem Herausnehmen aus dem Gerät einen anderen Ball berührt, wird genau die Hälfte der Ladung vom anderen Ball auf den anderen Ball übertragen. Daraufhin bleibt die Ladung also die Hälfte. Coulomb legte die Kugel b wieder in die Vorrichtung und stellte fest, dass bei gleichem Abstand zwischen den Kugeln die Wechselwirkungskraft zweimal abnimmt - im direkten Verhältnis zur Verringerung der Ladung.

In ähnlicher Weise wurde die Ladung eines sich bewegenden Balls geändert.

Благодаря этим опытам был открыт закон, который später bekannt als das Coulombsche Gesetz, ist die Definition davon die folgende: Die Stärke der Wechselwirkung zweier Punktladungen ist direkt proportional zu ihren Größen, umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands zwischen den Ladungen und entlang der Verbindungslinie zwischen diesen Ladungen.

Coulombs Amonton-Gesetz wird durch die Formel ausgedrückt:

F = k (q1q2 / r²),

где q1 и q2 - величины точечных зарядов, которые interagieren, r ist der Abstand zwischen diesen Ladungen und k ist ein Proportionalitätskoeffizient, der von den Maßeinheiten der Größen abhängt, die in der Formel enthalten sein werden.

Punktladungen sind in diesem Fall Ladungen, die auf Körpern jeder Größe und Form gefunden werden, die im Vergleich zu den Entfernungen, in denen ihre Wechselwirkung betrachtet wird, ausreichend klein sind.

Studien haben gezeigt, dass durch die Stärke der Kraft Fwirkt sich auf die Umwelt aus, und die Formel, die das Coulombsche Gesetz ausdrückt, wird nur in dem Fall angewendet, wenn geladene Körper in einem Vakuum zusammenwirken.

Dank Coulombs Gesetz wurde eine Einheit gegründetelektrische Entladung. Es handelt sich also um eine im Vakuum wirkende Ladung für eine identische Ladung, die sich in einem Abstand von einem Zentimeter befindet, mit einer Kraft von einem Din. Dies ist eine absolute elektrostatische Aufladungseinheit.