Dlí Coulomb
Brúnn nó tharraingíonn dhá réad luchtaithe ar a chéile le fórsa leictreach. Fásann an fhórsa sin má mhéadaíonn ceachtar den dá lucht, ach imíonn sí go gasta de réir mar a bhogann na luchtanna óna chéile — dúbáiltear an fad eatarthu agus gearrtar an fhórsa go ceathrú amháin.
An fhoirmle
F = k · q₁ · q₂ / r²
- F — fórsa (N): an bhrú nó an tarraingt leictreach idir an dá lucht
- k — tairiseach Coulomb (N·m²/C²): uimhir dhaingean, thart ar naoi fá deich ar an naoú chumhacht, a shocraíonn neart an fhórsa leictrigh
- q₁ — an chéad lucht (C): méid an lucht leictrigh ar an gcéad réad
- q₂ — an dara lucht (C): méid an lucht leictrigh ar an dara réad
- r — fad (m): an fad idir lár an dá lucht
Sampla oibreáilte
Tá dhá lucht bheaga, q₁ = 2 μC agus q₂ = 1 μC, suite 0.1 mhéadar ó chéile. Cad é an fhórsa leictreach a chuireann siad ar a chéile?
- 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
Cuir tástáil ort féin
Tarraingtear an dá lucht chéanna óna chéile go fad faoi dhó, 0.2 mhéadar. Cad é an fhórsa nua?
- 0.9 N
- Freagra ceart: 0.45 N
- 3.6 N
Ceart! Roinneann dúbáil an achair an fhórsa faoi cheathair, toisc go bhfuil an fad cearnaithe: 1.8 N ÷ 4 = 0.45 N.
Ag coinneáil r ag 0.1 mhéadar, dúbailtear q₁ go 4 μC agus fanann q₂ ag 1 μC. Cad é an fhórsa nua?
- 1.8 N
- 0.9 N
- Freagra ceart: 3.6 N
Go díreach — tá an fhórsa i gcomhréir dhíreach le gach lucht, mar sin má dhúbailtear q₁, dhúbailtear F: 1.8 N × 2 = 3.6 N.
Cén áit a bhfeiceann tú é seo
Cuirtear balún i do chuid gruaige agus greamaíonn sé leis an mballa; greamaíonn éadaí atá tar éis teacht as an triomadóir le chéile agus splancann siad; tarraingíonn fótachópóir toner chuig na codanna luchtaithe den druma go beacht. I ngach cás tá luchtanna bheaga scartha ag brú agus ag tarraingt le fórsa atá ollmhór nuair a bhíonn siad gar, agus a imíonn go gasta le fad.
Botúin choitianta
Is é an freagra tapa mícheart ná leathadh: fad faoi dhó, fórsa faoi dhó — tá an fad cearnaithe, mar sin roinneann a dhúbáilt an fhórsa faoi cheathair (éiríonn 1.8 N ina 0.45 N), agus roinneann a thriúrú faoi naoi í. Níl aon easpónant ag na luchtanna: má dhúbailtear lucht amháin, dhúbailtear an fhórsa (éiríonn 1.8 N ina 3.6 N), agus níl an chearnach ach ar an r in F = k · q₁ · q₂ / r². Cuimhnigh freisin gur féidir leis an bhfórsa brú as a chéile nó tarraingt chun a chéile — murab ionann agus imtharraingt, tagann luchtanna in dhá chomhartha.
Conas a nascann sé
Is í seo cúpla leictreach imtharraingthe: tá an gheoiméadracht chearnach-inbhéartach chéanna ag F = k · q₁ · q₂ / r² agus atá ag dlí Newton, mais in ionad luchtanna agus urchomhras curtha léi. Is í seo bunchloch an mhodúil leictreamaighnéadaigh — is é toilleadh, an ceacht atá romhainn, an méid a tharlaíonn nuair a stórálann tú an lucht a bhrúnn an dlí seo thart, agus glactar leis in aon cheacht ina dhiaidh sin go n-idirghníomhaíonn luchtanna ar an mbealach seo.