Så här delar du upp processen att hitta kraften på en laddning:
1. Bestäm det elektriska fältet:
* punktladdning: Det elektriska fältet skapat av en punktladdning 'Q' på ett avstånd 'R' ges av:
E =k * q / r²
där 'K' är Coulombs konstant (cirka 8,99 x 10⁹ n⋅m²/c²).
* Flera avgifter: Om det finns flera avgifter måste du beräkna det elektriska fältet på grund av varje laddning individuellt och sedan lägga till dem för att hitta det elektriska fältet vid intresset.
* Kontinuerlig laddningsfördelning: För en kontinuerlig laddningsfördelning (som en laddad stav eller sfär) måste du integrera bidraget från varje infinitesimal laddningselement till det totala elektriska fältet.
2. Beräkna kraften:
När du känner till det elektriska fältet (e) på platsen för en laddning (q) kan du beräkna kraften (f) på den laddningen med:
* f =q * e
Det här betyder:
* Riktning: Kraften kommer att vara i samma riktning som det elektriska fältet om laddningen är positiv och i motsatt riktning om laddningen är negativ.
* magnitude: Styrkans storlek är direkt proportionell mot både laddningens storlek och styrkan hos det elektriska fältet.
Exempel:
Låt oss säga att du har en +2 μC -laddning belägen 0,5 m från en +5 μC -laddning. För att hitta kraften på +2 μC -laddningen:
1. Hitta det elektriska fältet på platsen för avgiften +2 μC:
E =k * q / r² =(8,99 x 10⁹ n⋅m² / c²) * (5 x 10⁻⁶ c) / (0,5 m) ² =1,8 x 10⁵ n / c
2. Beräkna kraften på avgiften +2 μC:
F =q * e =(2 x 10⁻⁶ c) * (1,8 x 10⁵ n/c) =0,36 n
Därför är kraften på +2 μC -laddningen 0,36 N och är riktad bort från +5 μC -laddningen (eftersom båda laddningarna är positiva).
Viktig anmärkning: Kraften mellan två avgifter är en Mutual Force , vilket betyder att båda avgifterna upplever en kraft med lika stor storlek men motsatt riktning.
