/ / De wet van Coulomb

Wet van Coulomb

Wanneer een elektrische of positieve lading wordt overgebracht naar een ongeladen elektroscoop, kan worden gezien dat de bladeren van de elektroscoop zullen divergeren door een kleinere of grotere hoek.

Прикоснёмся при помощи наэлектризованной палочки naar de staaf van de elektroscoop en onthoud de hoek waaronder de bladeren uiteen zullen gaan. Om de elektroscoopbladen een divergentie onder een grotere hoek te geven, is het noodzakelijk om een ​​lading ervan over te dragen vanuit een groter gebied van een geladen staaf. En omgekeerd zullen de bladeren convergeren wanneer u de staaf van de elektroscoop met de hand aanraakt.

We zien dus dat de kracht van de elektrische lading op de lichamen min of meer is. Daarom kunnen we praten over een dergelijk concept als de omvang van de lading, en dus over de meting.

Dit werd mogelijk dankzij de ontdekking aan het einde van de achttiende eeuw. de wet op de interactie van elektrische ladingen. Deze wet werd ontdekt door de Franse natuurkundige Coulomb.

De wet van Coulomb werd experimenteel ontdekt: een wetenschapper voerde experimenten uit met torsiegewichten, met behulp waarvan hij de kracht meet waarmee geëlektrificeerde objecten een interactie aangaan.

Крутильные весы состоят из легкого, не geleidend geen elektrische ladingen van de tuimelarm opgehangen aan de dunste metalen draad in een cilindrisch glazen vat. Een vergulde kurkbal is versterkt aan de ene rand van de stang en een contragewicht aan de andere. Het bovenste uiteinde van de draad is bevestigd aan het midden van de kop, uitgerust met een wijzer en draait op een schaal met verdelingen, die dient om de grootte van de gedraaide hoek van de vaste draad te bepalen.

Крышка сосуда имеет отверстие, через которое на de isolator krijgt een andere, exact dezelfde bal b, die gelijk is aan de bal a in grootte. De grootte van de hoekafstand tussen de vergulde ballen a en b wordt berekend door de verdelingen die zich op het cilindrische vat bevinden. Om dit te doen, draait u het hoofd van de schalen in een bepaalde hoek, u kunt de afstand veranderen.

Nadat beide ballen zijn opgeladen en op elke afstand zijn geïnstalleerd, kan de hanger de kracht bepalen waarmee deze ballen samenwerken door de draaihoek van de draad te meten.

Als het apparaat vooraf is gekalibreerd, kunt u door de rotatiehoek van de kop te meten, achterhalen met welke kracht de geëlektrificeerde ballen samenwerken.

Bij het veranderen van de afstand tussen de ballen, ontdekte Coulomb dat bij constante ladingen de kracht waarmee ze samenwerken omgekeerd evenredig is met de dubbele afstand tussen hun middelpunten.

Het besluit om de omvang van de kosten te metende ballen waren als volgt: als de bal b wordt geladen en, nadat hij uit het apparaat is verwijderd, een andere bal aanraakt, zal precies de helft van de lading worden overgebracht naar de andere bal vanaf de bal b. Daarop zal de lading dus de helft blijven. Door de bal terug in het apparaat te plaatsen, vond Coulomb dat met dezelfde afstand tussen de ballen hun interactiekracht tweemaal daalt - in directe verhouding tot de vermindering van de lading.

Op dezelfde manier is de lading van een bewegende bal veranderd a.

Dankzij deze experimenten is een wet ontdekt dievervolgens werd het bekend als de wet van Coulomb en definieerde het als volgt: de sterkte van de interactie van twee puntladingen is rechtevenredig met hun magnitudes, omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand tussen de ladingen en gericht langs de lijn die deze ladingen verbindt.

De wet van de Coulomb van Amonton wordt uitgedrukt door de formule:

F = k (q1q2 / r²),

где q1 и q2 - величины точечных зарядов, которые wisselwerking, r is de afstand tussen deze kosten en k is een evenredigheidscoëfficiënt, die afhankelijk is van de maateenheden van de hoeveelheden die in de formule worden opgenomen.

In dit geval zijn puntladingen die ladingen op lichamen van elke grootte en vorm die klein genoeg zijn in vergelijking met de afstanden waarop hun interactie wordt beschouwd.

Studies hebben aangetoond dat door de grootte van de kracht Fde omgeving beïnvloedt en de formule die de wet van Coulomb uitdrukt, wordt alleen toegepast wanneer geladen lichamen in een vacuüm op elkaar inwerken.

Dankzij de wet van Coulomb werd een eenheid opgerichtelektrische ontlading. Hiermee wordt dus een lading bedoeld die in vacuüm werkt op een identieke lading, die zich op een afstand van één centimeter bevindt, met een kracht van één dyne. Dit is een absolute elektrostatische ladingseenheid.