Konceptet
* Coulombs lag: Kraften mellan två laddade föremål är direkt proportionell mot produkten av deras laddningar och omvänt proportionell mot kvadratet på avståndet mellan deras centra.
Matematisk representation
* f =k * (Q1 * Q2) / R²
* f: Force (i Newtons)
* k: Coulombs konstant (cirka 8.98755 × 10⁹ n⋅m²/c²)
* Q1 och Q2: Avgifter för sfärerna (i Coulombs)
* r: Avstånd mellan sfärens centra (i meter)
Nyckelpunkter
* omvänd kvadratlag: När avståndet mellan sfärerna ökar minskar kraften mellan dem snabbt. Fördubblingen avståndet reducerar kraften till en fjärdedel av sitt ursprungliga värde.
* attraktion mot repulsion: Om sfärerna har anklagelser om samma tecken (båda positiva eller båda negativa) är kraften avvisande (de skjuter varandra). Om de har motsatta avgifter är styrkan attraktiv (de drar varandra ihop).
Exempel
Låt oss säga att du har två sfärer:
* Sfär 1:Laddning av +2 μC (mikro -coulombs)
* Sfär 2:laddning av -3 μC
* Avstånd mellan deras centra:0,5 meter
För att beräkna kraften mellan dem:
1. Konvertera avgifter till Coulombs:
* +2 µC =2 × 10⁻⁶ C
* -3 µC =-3 × 10⁻⁶ C
2. Anslut värdena till Coulombs lag:
* F =(8.98755 × 10⁹ n⋅m² / c²) * (2 × 10⁻⁶ c) * (-3 × 10⁻⁶ c) / (0,5 m) ²
3. Beräkna: F =-0.2157 N (det negativa tecknet indikerar en attraktiv kraft)
Hitta avståndet
Om du känner till kraften och anklagelserna kan du ordna om Coulombs lag för att lösa för avståndet:
* r =√ (k * (Q1 * Q2) / f)
Sammanfattningsvis
Avståndet mellan två laddade sfärer är en avgörande faktor som bestämmer interaktionskraften mellan dem. Att förstå Coulombs lag gör att du kan beräkna kraften eller avståndet med tanke på de andra parametrarna.
