Узајамно деловање наелектрисаних тела. Кулонов закон. Електрично поље

Кулонов закон

Електрична сила се јавља између наелектрисаних тела. Може бити привлачна и одбојна. Истоимена наелектрисања се одбијају, а разноимена се привлаче.

Француски научник Шарл Кулон је открио да је електрична сила сразмерна количини наелектрисања, а обрнуто сразмерна квадрату растојања.

Кулонов закон гласи:

Деф: Јачина електричне силе сразмерна је производу наелектрисања, а обрнуто сразмерна квадрату растојања. 

где је k коефициент сразмерности и за вакуум и ваздух износи:

    k=9 x10⁹ Nm² /C²

коефициент сразмерности показује утицај средие на јачину силе. Ако је између наелектрисања стакло сила је 10 пута слабија, а ако се налазе у води сила је слабија чак 81 пута.

  Сила делује дуж правца који спаја центре наелектрисања, а смер зависи од знака наелектрисања. Закон важи за тачкаста и сферна наелектрисања.

ИЗАЗОВ:

1. Одредити вредност силе којом се одбијају два електрона која се налазе на растојању 10𝑚 у ваздуху.
2. Два тачкаста наелектрисања се налазе на растојању 𝑟. Ако се растојање међу њима смањи за Δ𝑟 = 50𝑐𝑚, сила узајамног деловања се увећа два пута. Одредити растојање на поћетку.

Подсетник из математике:

aⁿ a^m= a^n+m

aⁿ: a^m= aⁿ/a^m =a^n-m

(aⁿ)^m=a^nm

Електрично поље

   Електрично поље се јавља око сваког наелектрисаног тела. Да поље постоји проверавамо преко његовог деловања. У простор око тела уносимо  позитивно пробно налектрисање +q_p и проверавамо да ли поље постоји и ако постоји да ли га привлачи или одбија.

  Деф: Јачина електричног поља у некој тачки једнака је јачини силе која делује у тој тачки  на јединично позитивно наелектрисање.

Формула за јачи ну електричног поља је: E= F/q ;   

Јединица мере је: E=N/C

Електрична сила се графички представља линијама силе. Линије силе из позитивно наелектрисања извиру, а у негативно наелектрисање увиру.

Постоји две врсте електричног поља: 

1. Радијално 
2.  Хомогено

  Радијално поље се јавља око тачкастих и сферних наелектрисања и делује дуж полупречника (радијуса). Поље слаби са повећањем растојања.

  Хомогено поље се јавља између две плоче наелектрисане истим количинам наелектрисања супротног знака. Поље је исте јачине у свакој тачки линије силе су паралелне и на истом међусобном растојању.

Изазов:

1. Израчунај јачину електричног поља у некој тачки ако на мало пробно наелектрисање од  3,2 x10^-6С делује сила од  4,8 mN.