A lei de Coulomb, a história da descoberta e uma explicação simples

Importância da descoberta da lei fundamental de Coulomb simplesmente não pode ser exagerada, porque nesta base construídos todos os componentes eletrônicos, de modo a conhecer e compreender o mais que você só precisa de nenhum moderna homem. Neste artigo vou tentar explicar como simplesmente a essência da lei, de modo que se sentam para trás e começar.

informações históricas

Para ser justo, queremos dizer que a interação de cargas elétricas observado por muitos cientistas e pesquisadores antes de Sh Coulomb. Por exemplo, um inglês Cavendish logo após uma série de experimentos chegou à conclusão de que os encargos fixos interagem de acordo com uma determinada lei, mas suas conclusões não tivesse tornado público.

Além disso, a investigação nesta área envolvida:

1. GV Richman

2. F. Aepinus

3. D. Bernoulli

4. D. Robinson

Na verdade, a lista é longa e todos esses cientistas estavam perto da abertura, mas não conseguiu matematicamente expressar seus palpites.

Pingente também conduzida medição rigorosa. E para seus experimentos, ele inventou um equilíbrio especial torção.

projeto estabeleceu é altamente sensível e receptivo a força da ordem de 10 -9 Newton. Através da aplicação de uma pequena força do braço oscilante, tais girado por exatamente 1 grau. Como resultado, o cálculo do ângulo de rotação, que era possível medir a força aplicada.

Apenas Pendant apresentou a idéia, o que foi que no momento do contacto com a carga bola uncharged esfera cobrado é distribuído igualmente entre eles. Neste passo, o dispositivo foi feito reagir procedendo de ligar um ângulo de feixe.

Assim ligação à terra pendente bola rigidamente fixado nivelado carga no seu interior. Repetindo o processo de redistribuição e remoção da carga, o experimentador reduzida carga não fixadas várias vezes bola iniciais.

Calculando o ângulo de deflexão após cada tal cientista distribuição encontrada regularidade em acção força repulsiva. Isso deu impulso para a formulação da lei bem conhecida.

formulamos a lei

Agora, vamos formular a lei de Coulomb:

Pingente realizou experiências com esferas de tamanho insignificante em comparação com as distâncias entre eles. corpo tal em física ainda se referem a ponto. E o resultado foi formada a seguinte definição:

Em vácuo força de interacção entre dois corpos carregados é directamente proporcional ao produto dos seus módulos, e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre os mesmos.

Quanto a mim, não está claro, embora brevemente. Mais clara pode ser formulado da seguinte maneira:

Quanto maior a carga ter o corpo e quanto mais perto eles são uns com os outros, maior a força. E se a distância entre esses corpos aumentou, a força será menor.

A formulação matemática é expressa como:

A vectores de força são dirigidos um para o outro, se as cargas e cargas opostas entre si, se as cargas do mesmo nome.

Para a operação da lei deve ser cumprida uma série de condições muito importantes:

1. Ele deve ser respeitada a condição de uma carga pontual.

2. órgão encarregado deve ser ainda.

3. A lei é válida para vácuo e poluição do ar.

Se você olhar atentamente para a foto com a fórmula, você verá um "K" - o coeficiente de proporcionalidade, vamos falar sobre isso com mais detalhes.

O coeficiente de proporcionalidade

Este coeficiente "K" necessário para a aprovação da proporcionalidade em SI (sistema internacional de medição). Neste mesmo sistema de medição da unidade de carga receber pingente - quantidade de carga de vazado através do condutor com uma corrente de 1 ampere por segundo.

Lembre-se! Reagindo vários corpos com uma determinada carga no sistema fechado, a força total da interacção irá ser igual à soma vectorial de todos os corpos carregados. Neste sistema, os encargos não vai desaparecer, e continuamente transferidos de um para outro objeto carregado.

lei e dielétricos de Coulomb

Esta fórmula é válida no caso quando as cargas estão localizadas no vácuo. Em qualquer outro ambiente, a força da interacção entre corpos carregados inevitavelmente diminui à medida que o efeito de polarização é mostrado. E a mudança é proporcional a um determinado valor para cada ambiente, que é chamado - a constante dielétrica (permissividade). Dada esta configuração, o coeficiente de permeabilidade se torna

Limitação no uso

Quero enfatizar que as distâncias muito pequenas (quando a interações das partículas elementares) de cerca de 10 -18 metros, estritamente falando, a lei de Coulomb não está funcionando.

Além disso, esta tem direito violação evidente em campos magnéticos fortes (10-18 V / m). No presente ambiente não é o potencial de Coulomb diminui inversamente e exponencialmente.

Lei de Coulomb - esta é a primeira lei fundamental do quantitativo, matematicamente fundamentada, e seu valor é difícil superestimar. É uma descoberta da lei pode ser dito que lançou a era do estudo do eletromagnetismo.

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