Содержание
В физике изучается взаимодействие между электрическими разрядами и электрическим полем в состоянии покоя, область, известная как электростатическое затмение. В этом разделе правило Кулоба оказывается главным правилом.
Это правило используется для определения силы, с которой взаимодействуют два неподвижных электрических груза или расстояния одного груза от другого. Закон Кулоба ни на что не влияет и ни от чего не зависит. Это фундаментальный закон. Поэтому тип конкретного объекта не влияет на его прочность и ценность.
В следующем разделе кратко объясняется, что такое Правила Кулона и Законы Кулона и где они применяются.
Об открытии закона Кулона
Это был 1785 год, когда поведение, описанное в Законах Кулона, подтвердилось экспериментально. Это открытие было сделано C. O. Koulob с помощью специальной шкалы турбулентности.
Однако уже в 1773 году, используя сферический конденсатор, Кавендис доказал, что в этой сфере нет электрического поля.
А это показывает изменение электрической силы с расстоянием от одной частицы до другой. или расстояние до площади. Однако эти научные данные не публикуются.
Это очевидно, поскольку закон назван в честь ученого Куроба, а не Кавендиса. Измерения, по которым измеряются выбросы, имеют похожие названия.
Как формулируется закон Кулона
Интерпретация закона Кулона следующая В пустом пространстве (вакууме) сила двух взаимодействующих объектов с определенной нагрузкой увеличивается с увеличением коэффициента и уменьшается с увеличением расстояния одного объекта от другого.
Однако эта формулировка понятна не всем. Проще говоря, закон Кулона определяет. Чем больше размер разрядов тела и чем ближе они расположены друг к другу, тем больше величина мощности.
Или, говоря иначе: с увеличением расстояния между двумя заряженными телами значение силы уменьшается.
Описанный закон можно записать следующим образом.
Значение каждого значения в уравнении: q — нагрузка, r — промежуток от одной нагрузки до другой, k — множитель, зависящий от выбранной системы Si.
Нагрузка q может быть условно положительной или условно отрицательной. Такое разделение может быть условным. Это означает, что при прикосновении к телу это значение может переходить от тела к телу.
В результате разряды одного и того же объекта могут отличаться по цене и знакам. Нагрузки небольшого размера по сравнению с расстоянием, на котором происходит взаимодействие, называются точечными.
Кроме того, необходимо учитывать условия разгрузки, поскольку они влияют на интерактивную силу (F). Эта сила как в воздушном пространстве, так и в вентилируемом пространстве (вакууме) имеет примерно одинаковое значение, поэтому закон применим только к этим средствам.
И это одно из правил использования типов, написанных выше. Единицей измерения нагрузки является кулон (CL).
Кулон — это нагрузка, которая проходит через тело за одну секунду, а сила тока равна одному амперу. Она также может быть выражена как производная от основной единицы измерения Si.
Несмотря на то, что объем 1 ампера невелик, хорошо известно, что дислокации тела удерживаются небольшими объектами.
Например, на каждые 100 Вт через простую лампу протекает поток в 0,5 ампера, а в том же электронагревателе ток превышает 10 ампер.
Таким образом, сила, действующая на объект весом 1 тонна с позиции Земли, будет иметь примерно такое же значение.
Можно обратить внимание на то, что приведенное выше уравнение фактически имеет ту же форму, что и гравитационное взаимодействие.
Кроме того, в классической механике первостепенное значение имеет масса, тогда как в электростатических взаимодействиях появляется заряд.
Кулоновский закон для среды диэлектриков
Если рассматривать все величины в системе СИ, то множитель k равен следующему значению соответствующей единицы. Однако в большинстве учебников этот множитель записывается в виде дроби.
Здесь значение электрической постоянной составляет — E0= 8,85*10-12 Cl2/N*m2. В диэлектрической среде значение диэлектрической постоянной выражается уравнением (1).
Поэтому, применяя закон Кулона, как описано выше, можно рассчитать силу взаимодействия между зарядом в вакууме и зарядом в среде.
Видно, что значение силы F уменьшается при введении диэлектрика.
Направление сил в законе Кулона
Два заряда взаимодействуют друг с другом с учетом их полярности. Они отталкиваются при одинаковой полярности и притягиваются при разной (противоположной) полярности.
Это отличается от аналогичного закона гравитационного взаимодействия, где объекты только притягиваются.
Радиус-вектор — это сила, действующая вдоль прямой линии, проведенной между двумя зарядами. Эта величина имеет обозначение r12.
Если два заряда имеют противоположные знаки, то направление силы лежит вдоль прямой, проведенной этими зарядами, от центральной части одного заряда к противоположному заряду.
Однако если знаки одинаковые, то направление противоположное.
Пусть F12 — сила, приложенная к q1 со стороны q2. Для определения силы, приложенной ко второй фигуре, используются следующие знаки: F21 и R21.
Если объект имеет сложную геометрию и большие размеры и не считается точкой на определенном расстоянии, объект делится на более мелкие части, каждая из которых считается одним грузом.
После завершения всех геометрических расчетов вектора получается окончательное значение силы.
Практическое использование закона Кулона
Изучение Кулона в отношении статического электричества очень важно, так как оно используется во многих изобретениях и устройствах. Примером может служить громоотвод.
Они используются для защиты зданий и электрооборудования от ураганов, а также помогают предотвратить пожар и повреждение оборудования.
Когда на улице бушует гроза, на земле возникает направленный разряд, который втягивается в облака. Это приводит к возникновению большого электрического поля на земле.
Вблизи острой части молниеотвода это поле максимально, поэтому из этой части (земля -> молниеотвод -> облако) возникают независимые газовые разряды.
В тот момент, когда электричество из земли притягивается к облаку противоположной величины, начинает действовать закон Кулона.
Наблюдается намагничивание воздуха и снижение напряженности электростатического поля вблизи молниеотвода. В результате оба заряда не накапливаются на здании, и риск удара молнии снижается.
Когда молния ударяет в здание, вырабатываемая энергия уходит через молниеотвод в землю.
Для более важных исследований используются устройства, вырабатывающие высокоэнергетические заряженные частицы. В этом устройстве поле, создаваемое разрядом, создает действие, которое увеличивает энергию частиц.
Когда эти процессы рассматриваются с точки зрения действия на разряды малых групп, все зависимости закона Кулона становятся верными.
