Batas ni Coulomb
Ang dalawang charged na object ay nagtutulak o humihila sa isa't isa nang may electric force. Lumalaki ang force na iyon kung mas malaki ang alinmang charge, ngunit napakabilis nitong kumupas habang lumalayo ang mga charge — ang pagdoble ng distansya sa pagitan nila ay pumupurga sa force na isang-kapat na lang.
Ang Formula
F = k · q₁ · q₂ / r²
- F — puwersa (N): ang electric na tulak o hilik sa pagitan ng dalawang charge
- k — constant ni Coulomb (N·m²/C²): isang nakapirming numero, mga siyam times sampu sa ikasiyam, na nagtatakda ng lakas ng electric force
- q₁ — unang charge (C): ang dami ng electric charge sa unang object
- q₂ — ikalawang charge (C): ang dami ng electric charge sa ikalawang object
- r — layo (m): ang distansya sa pagitan ng mga gitna ng dalawang charge
Halimbawang Nalutas
Ang dalawang maliit na charge, q₁ = 2 μC at q₂ = 1 μC, ay nakaupo nang 0.1 metro ang layo. Anong electric force ang ginagawa nila sa isa't isa?
- q₁ = 2 μC
- q₂ = 1 μC
- r = 0.1 m
- F = k · q₁ · q₂ / r²
- F = (9×10⁹ · 2×10⁻⁶ · 1×10⁻⁶) / (0.1)²
F = 1.8 N
Subukin ang iyong sarili
Ang parehong dalawang charge ay hilahin palayo sa doble ng distansya, 0.2 metro. Ano ang bagong force?
- 0.9 N
- Tamang sagot: 0.45 N
- 3.6 N
Tama! Ang pagdoble sa distansya ay hinahati sa apat ang force, dahil naka-kuwadrado ang distansya: 1.8 N ÷ 4 = 0.45 N.
Pareho ang r sa 0.1 metro, dumoble ang q₁ sa 4 μC habang pareho ang q₂ sa 1 μC. Ano ang bagong force?
- 1.8 N
- 0.9 N
- Tamang sagot: 3.6 N
Eksakto — tuwirang proporsyonal ang force sa bawat charge, kaya ang pagdoble sa q₁ ay nagdodoble sa F: 1.8 N × 2 = 3.6 N.
Saan Mo Ito Makikita
Kuskusin ang isang lobo sa iyong buhok at dumidikit ito sa dingding; ang damit na sariwang galing sa dryer ay kumikinig sa isa at nag-spark; ang isang photocopier ay naglalagay ng toner sa eksaktong may-charge na bahagi ng drum. Sa bawat kaso maliit na hiwalay na charges ay nagtutulak at humihila na may puwersa na napakalalaki malapit at mabilis na humihina sa distansya.
Karaniwang Mga Pagkakamali
Ang reflex na kalagayan ay halving: ang pagdoble ng distansya, kalahati ng puwersa — ang distansya ay parisukat, kaya ang pagdoble nito ay naghahati ng puwersa ng apat (1.8 N ay nagiging 0.45 N), at ang pagtitiplo nito ay naghahati ng siyam. Ang mga charges ay walang ganitong exponent: ang pagdoble ng isang charge ay simpleng doble ang puwersa (1.8 N ay nagiging 3.6 N), at tanging ang r sa F = k · q₁ · q₂ / r² ay may sumusuportang parisukat. Tandaan ang puwersa ay maaaring tumupad o mag-pull — hindi katulad ng gravity, ang mga charges ay may dalawang palatandaan.
Paano Ito Konektado
Ito ay ang electric na kapatid ng gravitation: F = k · q₁ · q₂ / r² ay may eksakto ang inverse-square geometry ng batas ni Newton, na binabago ang masa para sa mga charges at nagdadagdag ng repulsion. Ito ay lumilikha sa buong electromagnetism module — ang capacitance, susunod, ay kung ano ang nangyayari kapag nag-store ka ng charge na ang batas na ito ay nagtutulak sa palibot, at bawat susunod na leksyon ay inaasahan na ang mga charges ay nakikipag-ugnayan sa ganitong paraan.