חוק קולון, ההיסטוריה של גילוי הסבר פשוט
משמעות של גילוי החוק הבסיסי פשוט קולון לא יכולה להיות מוגזמת, כי על בסיס זה הכל בנוי האלקטרוניקה, כך לדעת ולהבין יותר אתה רק צריך מודרני גבר. במאמר זה אנסה להסביר בפשטות את מהות החוק, כך חזרה לשבת ולהתחיל.
מידע היסטורי
למען ההגינות, אנחנו רוצים לומר כי האינטראקציה של מטענים חשמליים שנצפו על ידי רבים מדענים הנסיינים לפני ש קולון. לדוגמה, אנגלי קוונדיש רק לאחר סדרת ניסויים הגיעו למסקנה כי חיובים קבועים אינטראקציה פי חוק מסוים, אבל מסקנותיו הוא לא מימש את הציבור.
בנוסף, המחקר בתחום זה מעורב:
1. GV ריצ'מן
2. פ Aepinus
3. ד ברנולי
4. ד רובינסון
למעשה, הרשימה היא ארוכה וכל המדענים הללו היו קרובים בפתיחה, אבל לא הצליח באופן מתמטי להביע הניחושים שלהם.
תליון גם ערך מדידה קפדנית. ובשביל הניסויים שלו הוא המציא מאזני פיתול מיוחדים.
עיצוב הוקם הוא רגיש מאוד וקשובים כוח בסדר גודל של 10 -9 ניוטון. באמצעות הפעלת כוח כזה קטן של הזרוע רוקר לסובב על ידי בדיוק 1 תואר. כתוצאה מכך, חישוב זווית הסיבוב, ניתן היה למדוד את הכוח ליישם.
רק תליון הציג את הרעיון, אשר היה כי בעת מגע עם מטען הכדור uncharged לקליפה טעונה מופץ באופן שווה ביניהם. בשלב זה המכשיר היה הגיב על ידי הפעלת זווית אלומה.
לפיכך הארקה קבועה ונוקשה תליון כדור שנמתח תשלום בה. חזרה על תהליך של חלוקה מחדש והסרת תשלום, הנסיין מופחת מספר פעמים הכדור מבולבל תשלום ראשוני.
חישוב זווית ההטיה אחרי כל מדען הפצה כזו מצא סדירות בפעולת כוח דחייה. זה נתן תנופה בניסוח החוק הידוע.
ננסח את החוק
עכשיו, בואו לנסח חוק קולון:
תליון ערכה ניסויים עם תחומי בגודל זניח לעומת המרחקים ביניהם. לגוף כזה בפיזיקה עדיין מתייחס לנקודה. והתוצאה הייתה יצרה את ההגדרה הבאה:
בריק כוח אינטראקציה בין שני גופים טעונים הוא ביחס ישר המוצר של מודולים שלהם ביחס הפוך לריבוע המרחק therebetween.
באשר לי זה לא ברור, אם כי בקצרה. יותר ברור אפשר לנסח כדלקמן:
ככל תשלום יש בגוף וככל שהם אחד לשני, כך גדל הכוח. ואם המרחק בין הגופים הללו גדל, הכוח יהיה פחות.
הניסוח המתמטי מבוטא:
וקטורי כוח מופנים זה לזה, אם האשמות ואת המטענים מנוגדים זה לזה, אם האשמות של אותו שם.
להפעלת החוק חייבים להתקיים מספר תנאים חשובים מאוד:
1. זה חייב להיות כל התחייבויותיו על פי תנאי תשלום נקודה.
2. גוף טעון חייבים להיות עדיין.
3. החוק תקף ואקום וזיהום אוויר.
אם אתה מסתכל מקרוב על התמונה עם הנוסחא, תראה "K" - המקדם של המידתיות, בואו נדבר על זה ביתר פירוט.
מקדם מידתי
מקדם זה "K" נדרש לאישור של המידתיות SI (המערכת הבינלאומית של מדידה). בשינה באותה מערכת למדידת יחידת ממונה קבלת תליון - כמות מטען של דלף דרך מנצח עם זרם של 1 אמפר לשנייה.
זכור! בתגובת מספר גופים עם מטען מסוים במערכת הסגורה, בעצמה הכוללת של האינטראקציה תהיה שווה לסכום הווקטור של כל הגופים הטעונים. במערכת זו, חיובים לא ייעלמו, והועברו באופן רציף מאחד לשני חפץ טעון.
חוק דיאלקטריים קולון
הנוסחא הזו תקפה במקרה כאשר האשמות ממוקמות vacuo. בכל סביבה אחרת, עוצמת האינטראקציה בין גופים טעונים בהכרח יורדת ככל השפעת הקיטוב מוצגת. והשינוי הוא פרופורציונלי לערך מסוים עבור כל הסביבה, אשר נקרא - קבוע דיאלקטרי (permittivity). בהינתן הגדרה זו, מקדם החדירות הופך
הגבלת שימוש
אני רוצה להדגיש כי המרחקים מאוד קטנים (כאשר האינטראקציות של חלקיקים אלמנטריים) של כ 10 -18 מטרים, אם לדייק, חוק קולון לא עובדים.
בנוסף, החוק הזה יש הפרה ברורה שדות אלקטרומגנטיים חזקים (10-18 V / m). בסביבה הנוכחית אינו פוטנציאל קולון פוחת ביחס הפוך ו אקספוננציאלית.
חוק קולון - זהו חוק היסוד הראשון של כמותי, מקורקע מתמטי, ושוויה קשה להפריז. זהו גילוי של החוק ניתן לומר כי השיק עידן המחקר של אלקטרומגנטיות.
כמו זה, אז אל תשכחו לחתום אגודל כלפי מעלה. אז אתה לא תחמיץ נושאים חדשים אפילו יותר מעניינת ואינפורמטיבי! תודה על תשומת הלב שלך!