Kulona likumu fizika

Kulona likums, elektriskā spēka matemātiskais apraksts starp uzlādētiem objektiem. To ir formulējis 18. gadsimta franču fiziķis Šarls-Augustīns de Kulons un tas ir analogs Īzaka Ņūtona gravitācijas likumam.

elektrība: Kulona likums

Statiskā elektrība ir pazīstama elektriska parādība, kurā uzlādētas daļiņas tiek pārnestas no viena ķermeņa uz otru. Piemēram, ja

Gan gravitācijas, gan elektriskais spēks samazinās līdz ar attāluma starp objektiem kvadrātu, un abi spēki darbojas pa līniju starp tiem. Tomēr Kulona likumos elektriskā spēka lielumu un zīmi nosaka objekta elektriskais lādiņš, nevis masa. Tādējādi lādiņš nosaka, kā elektromagnētisms ietekmē uzlādētu objektu kustību. Maksa ir galvenā matērijas īpašība. Katrai matērijas sastāvdaļai ir elektriskais lādiņš, kura vērtība var būt pozitīva, negatīva vai nulle. Piemēram, elektroni ir negatīvi lādēti, un atomu kodoli ir pozitīvi lādēti. Lielākajai daļai beztaras vielu ir vienāds pozitīvās un negatīvās lādiņa daudzums, un līdz ar to tai ir nulle neto.

Pēc Kulona teiktā, elektriskajam spēkam, kas paredzēts lādiņiem miera stāvoklī, ir šādas īpašības:

1. Tāpat kā apsūdzības atgrūž viena otru; atšķirībā no maksas piesaista. Tādējādi divi negatīvi lādiņi atgrūž viens otru, bet pozitīvs lādiņš piesaista negatīvu lādiņu.

2. Piesaiste vai atgrūšana notiek pa līniju starp abām lādiņiem.

3. Spēka lielums mainās apgriezti kā attāluma kvadrāts starp abiem lādiņiem. Tāpēc, ja attālums starp diviem lādiņiem tiek dubultots, pievilcība vai atgrūšanās kļūst vājāka, samazinoties līdz vienai ceturtdaļai no sākotnējās vērtības. Ja lādiņi tuvojas 10 reizes tuvāk, spēka lielums palielinās par koeficientu 100.

4. Spēka lielums ir proporcionāls katras lādiņa vērtībai. Lādiņa mērīšanai izmantotā vienība ir kulons (C). Ja būtu divi pozitīvi lādiņi, viens no 0,1 kulona un otrs 0,2 kulons, tie atgrūž viens otru ar spēku, kas atkarīgs no reizinājuma 0,2 × 0,1. Tādējādi, ja katru no apsūdzībām samazinātu uz pusi, atgrūšana tiktu samazināta līdz ceturtdaļai no tās iepriekšējās vērtības.