Кулонов закон

У физици, Кулонов закон дефинише интензитет, правац и смер електростатичке

 силе којом непокретно наелектрисање малих димензија (у идеалном случају тачкасто наелектрисање) делује на друго. Та сила се често назива и „Кулонова сила“. Названа је по Шарлу Кулону који је користио торзиону вагу како би је измерио.

Кулонов закон се може дефинисати као:

„Интензитет електростатичке силе између два тачкаста наелектрисања је директно пропорционалан производу количина њихових наелектрисања, а обрнуто пропорционалан квадрату растојања између та два наелектрисања“.

Графички приказ Кулоновог закона

Кулонов закон се може навести као једноставан математички израз. Скаларни и векторски облици математичке једначине су

|boldsymbol{F}|=k_e{|q_1q_2|over r^2}   и  boldsymbol{F_{1}}=k_e{q_1q_2boldsymbol{hat{r}_{21}} over |boldsymbol{r_{21}}|^2} 
где је ke Кулонова константа , q1 i q2 су магнитуде наелектрисања, скаларно r је растојање између наелекрисања, вектор boldsymbol{r_{21}}=boldsymbol{r_1-r_2} је векторско растојање између наелекрисања и boldsymbol{hat{r}_{21}}={boldsymbol{r_{21}}/|boldsymbol{r_{21}}|}(Јединични вектор од q2 do q1). Векторски облик једначине изнад израчунава силу boldsymbol{F_{1}} примењује на q1 од стране q2. Ако је r12 уместо тога искоришћен, онда се ефекат на q2 може наћи. Такође се може израчунати коришћењем Њутновог трећег закона : boldsymbol{F_{2}}=-boldsymbol{F_{1}}.

Аутор katarina6 ( Генерална ) :: Коментари (0) :: Пермалинк :: Трекбекови (0)

Наелектрисање

Наелектрисање или електрични набој је једна од основних особина неких субатомских честица којом се карактеришу електромагнетне интеракције (интеракције честица са електромагнетским пољем). Наелектрисана материја ствара електромагнетно поље. Наелектрисање је узрок електромагнетног поља, а такође подлеже дејству електромагнетних поља. Узајамно дејство наелектрисања и поља је узрок електромагнетне силе која представља једну од четири основне силе у природи.

У природи постоје две врсте наелектрисања. Договорено је да се ова наелектрисања обележавају алгебарским знацима „плус“ и „минус“. Употреба алгебарских знакова + и - је у складу са запаженим особинама сила које дејствују између два наелектрисана тела. Наелектрисања различитих знакова се привлаче што одговара чињеници да је производ два броја различитог знака увек негативан. Такође, наелектрисања истог знака се одбијају што је у складу са чињеницом да је производ два броја истог знака увек позитиван.

Наелектрисање је некада сматрано непрекидном и бесконачно дељивом особином. Данас знамо да постоји најмања количина наелектрисања. Она се везује за основно (елементарно) наелектрисање електрона. Свако наелектрисано тело у природи има вишак или мањак електрона. Стога се каже да је количина наелектрисања (некада се зове електрично оптерећење) коначан скуп елементарних количина електрицитета.

Наелектрисање је својство субатомских честица и у природи се јавља само као целобројни умножак елементарног наелектрисања. Зато се каже да је наелектрисање дискретно односно квантовано. Када се изражава као умножак елементарног наелектрисања, електрон има наелектрисање -1 а протон наелектрисање +1. Кварк, зависно од врсте, може да има наелектрисање −1/3 или +2/3. Античестице имају наелектрисања супротна од одговарајућих честица (позитрон +1, антипротон -1). Постоје и друге наелектрисане честице (тау, мион...).

Налектрисање макроскопског тела је збир наелектрисања свих честица од којих је тело састављено. Често, укупно налектрисање је једнако нули, пошто је број електрона у свакоматому једнак броју протона, па се њихова наелектрисања поништавају. Појава у којој укупно наелектрисање није једнако нули, и притом су та наелектрисања непокретна и њихова количина се не мења у времену, назива се статички електрицитет. Даље, чак и када је збир наелектрисања једнак нули, позитивна и негативна нелектрисања не морају бити равномерно распоређена унутар тела (на пример под утицајем спољњег електричног поља), и онда се за материјал каже да је поларизован, а наелектрисање које настаје услед поларизације назива се везано наелектрисање (док се додатно наелектрисање донето споља у тело нназива слободно наелектрисање). Уређено кретање наелектрисаних честица у одређеном смеру назива се електрична струја.

СИ јединица наелектрисања назива се кулон и означава се са C. Један кулон садржи око 6.24 × 1018 елементарних наелектрисања (наелектрисање једног протона или једног електрона). Кулон се дефинише као количина наелектрисања коју у току једне секунде пренесе струја од једног ампера. Симбол Q се користи да означи количину наелектрисања.

 

Аутор katarina6 ( Генерална ) :: Коментари (0) :: Пермалинк :: Трекбекови (0)