Coulomb의 법칙은 정전기력으로도 알려진 두 고정 전기 전하 입자 사이의 힘을 설명합니다.
Miletus의 Thales는 기원전 600 년에 Coulomb의 법칙을 처음으로 관찰 한 최초의 사람이었습니다. 정전기로 청구 된 두 기관은 충전의 성격에 따라 격퇴하거나 서로를 끌어들입니다. 하전 된 신체 사이의 매력 또는 반발력의 계산은 수학적 이론이 아니라 관찰 일뿐입니다.
1785 년, 프랑스 물리학자인 Charles Augustin de Coulomb은 수세기이 지난 후 두 개의 전기적으로 전하 된 몸 사이의 반발 또는 매력에 대한 방정식을 발표했습니다. 또한 이것은 일반적으로 Coulomb의 법칙으로 알려져 있습니다. Coulomb의 법칙은 두 전기 하전 된 신체 사이의 매력의 정전기력 또는 반발의 강도는 전하의 산물에 직접 비례하고 거리의 제곱에 반비례합니다.
Coulomb 's Law의 원칙
우리가 두 개의 충전 된 기관, 하나는 양으로 충전 된 하나, 하나는 음의 충전 및 그 사이의 거리를 가지고 있다면, 그들은 서로를 끌어들일 것입니다. 우리가 다른 신체의 책임을 높이면 다른 몸의 변하지 않으면 매력의 힘이 증가합니다.
같은 방식으로, 우리가 첫 번째 바디를 변경하면서 두 번째 몸의 전하를 증가 시키면, 그들 사이의 매력은 다시 증가합니다. 그러므로, 청구 된 기관들 사이의 힘은 그들의 요금에 비례합니다.
Q1과 Q2에 충전을 고정 시키면 거리가 감소함에 따라 두 점 사이의 힘이 증가하고 점 사이의 길이가 증가함에 따라 힘이 감소합니다.
두 전하 몸 사이의 거리는 d 인 경우, 그들에게 작용하는 힘은 D2에 반비례합니다. f. 1/d2. 똑같이 하전 된 두 몸 사이의 힘은 모든 매체에서 동일하지 않습니다. 따라서 εr는 다른 매체에 대해 변경됩니다. 따라서 적용된 힘은 매체에 따라 다를 수 있습니다. f r 1/ εr
Coulomb 's Law Requation
Coulomb의 법칙에 따르면, 두 개의 하전 된 물체 사이의 에너지는 각각의 충전에 비례하고 분리 거리에 반비례하며 수학적으로 f =k * q1 * q2/ d2
로 표현 될 수 있습니다.오브젝트‘1’은 Q1 (쿨롱)으로 충전되고 객체‘2’는 Q2로 충전되며 D는 두 객체 (미터) 사이의 거리입니다. 문자 k는 쿨롱의 법률 상수 k를 나타냅니다.
k의 값은 하전 된 물체가 침지되는 매체에 따라 다릅니다. 공기의 경우 값은 약 9.0 x 109 N /M2 /C2입니다. 방정식에서 k는 쿨롱으로 대체되어 거리와 전하 단위를 제거하여 Newtons를 힘의 단위로 남겨 둡니다.
포인트 전하는 Coulomb의 법칙을 사용하여 설명 할 수 있으며,이 법칙은 두 물체 사이의 힘을 정확하게 설명합니다. 전임 구체의 전하는 다른 물체의 전하와 상호 작용합니다.
요금이 얼마나 균일하게 분배되는지에 관계없이 구의 요금 중심은 그 중심으로 간주 될 수 있습니다.
포인트 충전은 구의 중심에 있습니다. Coulomb의 법칙은 포인트 요금에 적용되므로 각 물체의 충전 중심 사이의 거리는 방정식에서 D입니다.
Q1과 Q2는 Coulomb의 법률 방정식에서 두 개의 상호 작용 객체에 대한 전하 수량입니다. 물체가 긍정적으로 또는 부정적으로 충전 될 수 있으므로, 이러한 양은 양수 또는 음의 값으로 표현 될 수있다. 음으로 하전 된 물체의 경우, 부호는 전자의 잉여가 있음을 나타내며, 긍정적으로 하전 된 물체는 전자의 결함이 있습니다.
"+"및 "-"징후가 사용되면 반발력이 도출되는 반면, 음의 값은 매력적인 힘을 나타냅니다.
Q1과 Q2가 동일한 전하를 갖는 경우, 힘 값은 양수 여야하며, Q1과 Q2가 반대 충전을 받으면 "+"전하가 있고 다른 하나는 "-"전하가 있기 때문에 힘 값은 음수입니다. 따라서‘반대로 하전 된’와‘차전한’객체의 상호 작용은‘반대 충전 된 객체가 매력적인 상호 작용을 가지고 있다는 개념과 일치합니다.
Coulomb 's Law의 한계
다른 일반적인 공식과 달리, 쿨롱의 법칙은 명확한 가정하에 도출되며 자유롭게 적용 할 수 없습니다. 한계는 다음과 같습니다.
- 두 흥미로운 전하 입자 사이의 평균 용매 분자 수가 큰 경우 쿨롱의 법칙은 보류되지 않습니다.
- Coulomb의 법률이 적용하려면 요점이 정지되어야합니다.
- 충전 된 기관이 제한된 차원이므로 포인트 혐의로 간주 될 수없는 경우 쿨롱의 법칙이 유효하지 않습니다. 따라서 Coulomb의 법칙은 10-15cm 이하의 거리에는 적용되지 않습니다.
- 대형 제곱 법은 쿨롱의 법에 적용됩니다. 역 제곱 법칙이 적용되는 경우에만 적절합니다.
- 입자들 사이의 용매 분자는 두 전하보다 더 커야합니다.
- 규칙적이고 부드러운 모양의 전하는이 공식으로 쉽게 처리 할 수 있지만 불규칙한 모양의 충전이 너무 복잡해집니다.
- 임의의 형태의 충전으로 인해 쿨롱의 법칙은 적용하기 어려워집니다. 따라서, 우리는 임의로 형성 될 때 충전 사이의 거리 'd'를 결정할 수 없습니다. 임의로 형태의 하전 된 몸체의 중심은 정확하게 결정할 수 없으므로 거리 r을 올바르게 결정할 수 없습니다.
결론
전기 힘은 쿨롱 법의 제곱에 반비례합니다. 또한이 법은 일반적인 경우 가우스의 법칙을 정확하게 파생하는 데 사용됩니다. Coulomb의 법률에 따라 휴식 중 혐의는 다음과 같은 속성을 가해줍니다. 요금이 서로를 격퇴하고 요금이 서로 유치하는 것과는 달리.
쿨롱의 법칙의 벡터 형태는 충전으로 인한 전기장의 방향을 제공합니다. 두 가지 음전하가 서로 반발하는 반면, 양전하는 음전하를 유치합니다. 물리학에서 혐의는 매력에 따라 행동합니다.
