Coulomb-Gesetz, die Geschichte der Entdeckung und eine einfache Erklärung

Die Bedeutung der Entdeckung des Grundgesetzes Coulomb kann einfach nicht hoch genug eingeschätzt werden, weil auf dieser Basis gebaut gesamte Elektronik, so zu wissen und zu verstehen, desto mehr werden Sie nur jede moderne brauchen Mann. In diesem Artikel werde ich versuchen, wie einfach das Wesen des Gesetzes zu erklären, so dass Lehnen Sie sich zurück und starten.

historische Informationen

Der Fairness halber wollen wir sagen, dass die Wechselwirkung von elektrischen Ladungen von vielen Wissenschaftlern und Experimentatoren vor Sh beobachtet Coulomb. So kam zum Beispiel ein Engländer Cavendish nur nach einer Reihe von Experimenten zu dem Schluss, dass die festen Ladungen interact nach einem bestimmten Gesetz, aber seine Schlussfolgerungen, die er nicht öffentlich gemacht hatte.

Darüber hinaus Forschung in diesem Bereich beteiligt:

1. GV Richman

2. F. Aepinus

3. D. Bernoulli

4. D. Robinson

In der Tat ist die Liste lang und all diese Wissenschaftler waren in der Nähe der Öffnung, aber nicht mathematisch ausdrücken ihre Vermutungen.

Anhänger auch strenge Messung durchgeführt. Und für seine Experimente erfand er eine spezielle Drehwaage.

Etablierte Design ist sehr empfindlich und in Reaktion auf Kraft in der Größenordnung von 10 -9 Newton. Durch Anlegen Arm eine so kleine Kraft der Wippe um genau 1 Grad gedreht. Als Ergebnis wird der Drehwinkel berechnet wird, war es möglich, die aufgebrachte Kraft zu messen.

Gerade Anhänger stellten die Idee, die das mit der geladenen Kugel ungeladener Kugelfüllung zum Zeitpunkt des Kontakts war unter ihnen verteilt ist gleichermaßen. In diesem Schritt wurde das Gerät durch Einschalten eines Strahlwinkel zur Reaktion gebracht.

Somit Erdungs ​​pendant Ladung darin nivelliert starr befestigt Kugel. Wiederholen des Verfahrens der Umverteilung und Entfernen von Ladung, verringerte der Experimentator Anfangsladung unfixierten Kugel mehrmals.

Berechnen des Ablenkwinkels nach jedem derartigen Verteilungs Wissenschaftlers Regelmässigkeit in Abstoßungskraftwirkung gefunden. Dies gab den Anstoß für die Formulierung des gut bekannten Gesetzes.

Wir formulieren das Gesetz

Nun lassen Sie uns das Coulomb-Gesetz formulieren:

Anhänger haben Experimente mit Kugeln von vernachlässigbarer Größe durchgeführt im Vergleich zu den Abständen zwischen ihnen. Ein solcher Körper zu Punkt in der Physik beziehen sich noch. Und das Ergebnis wurde die folgende Definition gebildet:

Im Vakuum Wechselwirkungskraft zwischen zwei geladenen Körpern ist direkt proportional zu dem Produkt ihrer Module und umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung zwischen ihnen.

Was ich ist es nicht klar, obwohl kurz. Klarere kann wie folgt formuliert werden:

Je größer hat die Ladung in den Körper und je näher sie zueinander sind, desto größer ist die Kraft. Und wenn der Abstand zwischen diesen Stellen erhöht, wird die Festigkeit geringer.

Die mathematische Formulierung wird wie folgt ausgedrückt:

Ein Kraftvektoren sind miteinander ausgerichtet, wenn die Gebühren und entgegengesetzte Ladungen zueinander sind, wenn Ladungen mit dem gleichen Namen.

Für den Betrieb des Gesetzes muss eine Reihe von sehr wichtigen Bedingungen erfüllt sein:

1. Es muss mit der Bedingung einer Punktladung eingehalten werden.

2. Körper belastet noch muss es sein.

3. Das Gesetz gilt für Vakuum und Luftverschmutzung.

Wenn Sie genau auf das Bild mit der Formel suchen, werden Sie ein „K“ sehen - den Proportionalitätskoeffizienten, lassen Sie uns darüber reden im Detail.

Der Koeffizient der Proportionalität

Dieser Koeffizient „K“ für die Genehmigung der Verhältnismäßigkeit in SI (Internationales System der Messung) erforderlich. In diesem selben System für die Ladungsmesseinheit empfangen pendant - Ladungsmenge des pro Sekunde mit einem Strom von 1 Ampere durch den Leiter durchgesickert.

Denken Sie daran! Als Reaktion mehr Stellen mit einer bestimmten Ladung in dem geschlossenen System, die Gesamtstärke der Wechselwirkung wird die Vektorsumme aller geladenen Körper gleich sein. In diesem System werden die Gebühren nicht verschwinden, und kontinuierlich von einem zum anderen geladenen Objekt übertragen.

Coulomb-Gesetz und Dielektrika

Diese Formel ist in dem Fall gilt, wenn die Ladungen im Vakuum befinden. In einer anderen Umgebung, die Stärke der Wechselwirkung zwischen geladenen Körpern verringert sich zwangsläufig die polarisierende Wirkung zeigt. Und die Veränderung ist proportional zu einem bestimmten Wert für jede Umgebung, die aufgerufen wird, - die Dielektrizitätskonstante (Permittivität). Aufgrund dieser Einstellung wird der Permeabilitätskoeffizient

Beschränkung im Einsatz

Ich möchte betonen, dass die sehr kleinen Entfernungen (wenn die Wechselwirkungen von Elementarteilchen) von etwa 10 -18 Meter, streng genommen, Coulomb-Gesetz funktioniert nicht.

Darüber hinaus hat dieses Gesetz klare Verletzung in starken elektromagnetischen Feldern (10-18 V / m). Im aktuellen Umfeld ist nicht Coulombpotential umgekehrt und exponentiell abnimmt.

Coulomb-Gesetz - dies ist das erste Grundgesetz der quantitativen, mathematisch geerdet, und sein Wert ist schwer zu überschätzen. Es ist eine Entdeckung des Gesetzes kann gesagt werden, dass die Ära der Studie von Elektromagnetismus ins Leben gerufen.

Wie diese, dann vergessen Sie nicht zu unterschreiben und den Daumen nach oben. Dann werden Sie nicht ein neue noch interessanter und informative Probleme verpassen! Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!