Νόμος του Coulomb, η ιστορία της ανακάλυψης και μια απλή εξήγηση

Η σημασία της ανακάλυψης του θεμελιώδους νόμου του Coulomb απλά δεν μπορεί να υπερεκτιμηθεί, διότι σε αυτή τη βάση χτισμένο όλα τα ηλεκτρονικά, έτσι ώστε να γνωρίζουν και να κατανοούν περισσότερο το μόνο που χρειάζεται κάθε σύγχρονη τον άνθρωπο. Σε αυτό το άρθρο θα προσπαθήσω να εξηγήσω όσο πιο απλά την ουσία του νόμου, έτσι ώστε Καθίστε αναπαυτικά και ξεκινήστε.

ιστορικές πληροφορίες

Για να είμαστε δίκαιοι, θέλουμε να πούμε ότι η αλληλεπίδραση των ηλεκτρικών φορτίων που παρατηρήθηκε από πολλούς επιστήμονες και πειραματιστές πριν Sh Coulomb. Για παράδειγμα, ένας Άγγλος Cavendish μόνο μετά από μια σειρά πειραμάτων κατέληξε στο συμπέρασμα ότι τα πάγια έξοδα αλληλεπιδρούν σύμφωνα με ένα συγκεκριμένο νόμο, αλλά τα συμπεράσματά της δεν είχε δημοσιοποιηθεί.

Επιπλέον, η έρευνα σε αυτόν τον τομέα που εμπλέκονται:

1. GV Richman

2. ΣΤ Aepinus

3. Δ Bernoulli

4. Δ Robinson

Στην πραγματικότητα, η λίστα είναι μεγάλη και όλοι αυτοί οι επιστήμονες ήταν κοντά στο άνοιγμα, αλλά δεν κατάφερε να μαθηματική εκφράσει εικασίες τους.

Κρεμαστό διεξήγαγε επίσης αυστηρή μέτρηση. Και για τα πειράματά του εφηύρε ένα ειδικό ισορροπίας στρέψης.

Ιδρύθηκε το σχέδιο είναι πολύ ευαίσθητη και ανταποκρίνεται σε ισχύ της τάξης των 10 -9 Newton. Με την εφαρμογή μια τέτοια μικρή δύναμη του βραχίονα στροφάλου περιστρέφεται με ακριβώς 1 βαθμό. Ως αποτέλεσμα, τον υπολογισμό της γωνίας περιστροφής, ήταν δυνατό να μετρηθεί η εφαρμοζόμενη δύναμη.

Απλά κρεμαστό προέβαλε την ιδέα, η οποία ήταν ότι κατά τη στιγμή της επαφής με τη φορτισμένη σφαίρα χρέωση αφόρτιστο μπάλα κατανέμεται ισομερώς μεταξύ τους. Σε αυτό το στάδιο η συσκευή αντέδρασε με τη στροφή σε μια γωνία δέσμης.

Έτσι γείωσης σταθερά στερεωμένο μπάλα μενταγιόν ισοπεδώθηκε χρέωση εντός αυτού. Επαναλαμβάνοντας τη διαδικασία της ανακατανομής και την απομάκρυνση του φορτίου, ο πειραματιστής μειωμένη αρχικό φορτίο αόριστης φορές μπάλα πολλαπλά.

Υπολογισμός της γωνίας εκτροπής μετά από κάθε τέτοια επιστήμονας διανομή βρέθηκε κανονικότητα στην απωθητική δράση ισχύ. Αυτό έδωσε ώθηση στη διαμόρφωση του καλά γνωστού νόμου.

έχουμε διατυπώσει το νόμο

Τώρα, ας διατυπώσει νόμο του Coulomb:

Κρεμαστό έχει διεξαγάγει πειράματα με σφαίρες αμελητέες μέγεθος σε σύγκριση με τις αποστάσεις μεταξύ τους. Ένα τέτοιο σώμα στη φυσική εξακολουθούν να αναφέρονται στο σημείο. Και το αποτέλεσμα διαμορφώθηκε τον ακόλουθο ορισμό:

Υπό κενό ισχύ αλληλεπίδρασης μεταξύ δύο φορτισμένων σωμάτων είναι ευθέως ανάλογη με το γινόμενο των ενοτήτων τους και αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ αυτών.

Όσο για μένα δεν είναι σαφές, αν και εν συντομία. Πιο σαφής μπορεί να διατυπωθεί ως εξής:

Όσο μεγαλύτερη είναι η επιβάρυνση έχει το σώμα και όσο πιο κοντά είναι το ένα στο άλλο, τόσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη. Και αν η απόσταση μεταξύ αυτών των φορέων αυξήθηκε, η δύναμη θα είναι μικρότερη.

Η μαθηματική διατύπωση εκφράζεται ως:

Τα Μια φορείς δύναμη κατευθύνεται προς την άλλη, αν οι χρεώσεις και αντίθετα φορτία μεταξύ τους, αν επιβαρύνσεις με το ίδιο όνομα.

Για τη λειτουργία του νόμου πρέπει να πληρούνται μια σειρά από πολύ σημαντικές προϋποθέσεις:

1. Θα πρέπει να συμμορφωθεί με την κατάσταση του φορτίου σημείο.

2. όργανο που είναι επιφορτισμένο πρέπει να είναι ακόμα.

3. Ο νόμος ισχύει για κενού και της ατμοσφαιρικής ρύπανσης.

Αν κοιτάξετε προσεκτικά την εικόνα με τον τύπο, θα δείτε ένα «Κ» - ο συντελεστής της αναλογικότητας, ας μιλήσουμε σχετικά με αυτό με περισσότερες λεπτομέρειες.

Ο συντελεστής αναλογικότητας

Αυτός ο συντελεστής «Κ» που απαιτείται για την έγκριση της αναλογικότητας στο SI (διεθνές σύστημα μέτρησης). Σε αυτό το ίδιο σύστημα για τη μέτρηση της μονάδας φορτίου που λαμβάνουν μενταγιόν - χρέωση ποσότητας του διέρρευσε διαμέσου του αγωγού με ένα ρεύμα 1 αμπέρ ανά δευτερόλεπτο.

Θυμηθείτε! Αντίδραση αρκετές σώματα με ένα ορισμένο φορτίο στο κλειστό σύστημα, η συνολική ισχύς της αλληλεπίδρασης θα είναι ίσο με το διανυσματικό άθροισμα όλων των φορτισμένων φορέων. Σε αυτό το σύστημα, οι δαπάνες δεν θα εξαφανιστούν, και μεταφέρεται συνεχώς από το ένα στο άλλο φορτισμένο αντικείμενο.

δικαίου και διηλεκτρικά του Coulomb

Ο τύπος αυτός ισχύει στην περίπτωση όταν οι χρεώσεις που βρίσκεται σε κενό. Σε οποιοδήποτε άλλο περιβάλλον, η ισχύς της αλληλεπίδρασης μεταξύ των φορτισμένων φορέων μειώνεται αναπόφευκτα ως η επίδραση πόλωσης δείχνεται. Και η αλλαγή είναι ανάλογη με μια συγκεκριμένη τιμή για κάθε περιβάλλον, το οποίο ονομάζεται - η διηλεκτρική σταθερά (διαπερατότητα). Δεδομένης αυτής της ρύθμισης, ο συντελεστής διαπερατότητας καθίσταται

Περιορισμός στη χρήση

Θέλω να τονίσω ότι οι πολύ μικρές αποστάσεις (όταν οι αλληλεπιδράσεις των στοιχειωδών σωματιδίων) από περίπου 10 -18 μέτρα, για να κυριολεκτήσουμε, νόμος του Coulomb δεν λειτουργεί.

Επιπλέον, ο νόμος αυτός έχει σαφή παραβίαση σε ισχυρά ηλεκτρομαγνητικά πεδία (10-18 V / m). Στην παρούσα περιβάλλον δεν είναι Coulomb δυναμικό μειώνεται αντιστρόφως και εκθετικά.

νόμος του Coulomb - αυτή είναι η πρώτη θεμελιώδης νόμος της ποσοτικής, μαθηματικά θεμελιωμένη, και η αξία του είναι δύσκολο να υπερεκτιμηθεί. Πρόκειται για μια ανακάλυψη του νόμου μπορούμε να πούμε ότι ξεκίνησε την εποχή της μελέτης του ηλεκτρομαγνητισμού.

Όπως και αυτό, τότε μην ξεχάσετε να υπογράψουν και μπράβο. Τότε δεν θα χάσετε μια νέα, ακόμη πιο ενδιαφέρουσα και κατατοπιστική θέματα! Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας!