“Coulomb의 법칙은 두 전기 전하 사이의 매력/반발력은 크기에 직접 비례하고 거리에 반비례하지 않는다고 말합니다.
Coulomb의 법칙은 청구 된 Bodie의 중심을 연결하는 선을 따라 운영됩니다. 법은 Coulomb의 역 제곱 법으로도 알려져 있습니다. 왜냐하면 두 명의 충전 된 개체 사이의 힘과 거리 사이의 역 제곱 관계를 설명하기 때문입니다. Coulomb의 법칙은 그 관계가 두 개의 큰 질량 사이에서 작용하는 중력과 매우 유사하기 때문에 Newton의 보편적 인 중력 법칙과 전기적으로 동등한 것으로 간주됩니다.
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이 세 가지 변수의 전기 힘에 미치는 영향에 대한 정량적 표현을 쿨롱의 법칙이라고합니다. Coulomb의 법칙에 따르면 두 개의 충전 된 물체 사이의 에너지는 각 객체의 충전에 직접 비례하고 그들 사이의 분리 거리에 반비례합니다. 이것은 수학적으로 다음과 같이 표현 될 수 있습니다.
f =k * q1 * q2/ d2
전하 Q1에서 Q2에 의해 가해지는 힘을 계산하기 위해, 사용될 수있는 공식은 다음과 같습니다.-
질문
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공기 중 4m 거리에 의해 분리 된 두 개의 크기 2 c와 -1 c 사이의 정전기력을 결정합니다.
솔루션 :
첫 번째 충전, Q1은 +2 c.
입니다두 번째 전하, Q2는 -1c.
입니다두 충전 사이의 거리는 4m입니다.
전하 사이의 정전기력을 계산하는 공식은 다음과 같습니다.
f =k q1q2 / r2
f =(9 × 109 n m2/ c2) (+2 c) (-1 c)/ (4 m2)
=4.5 × 109 n
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접촉중인 두 전자 사이의 거리는 1Å입니다. 그들 사이의 쿨롱 힘을 결정하십시오.
솔루션 :
전자의 충전은 -1.6 × 10-19 c.
입니다.두 전하 사이의 거리는 1 Å입니다.
두 전자 사이의 정전기력을 계산하는 공식은 다음과 같습니다.
f =k (q2 / r2)
f =(9 × 109 nm2/ c2) [(-1.6 × 10-19) c2/ (1 Å] 2
=2.3 × 10-8 n
5) 0.1 N의 힘에 의해 작용하는 크기 2 × 10-7c 및 4.5 × 10-7C의 두 가지 하전 시스템을 고려하십시오. 두 전하 사이의 거리는 얼마입니까?
첫 번째 충전, Q1은 2 × 10-7c입니다.
두 번째 충전, Q2는 4.5 × 10-7c입니다.
힘은 그들에게 작용하고, f는 0.1 n입니다.
전하 사이의 정전기력을 계산하는 공식은 다음과 같습니다.
f =k q1q2 / r2
0.1 n =(9 × 109 nm2/ c2) (2 × 10-7c) (4.5 × 10-7c)/ (r) 2
r =0.09 m
따라서 두 전하 사이의 거리는 0.9m입니다.
5)이 두 동일한 하전 사이의 정전기력이 1000 n이고 0.1m의 거리로 분리 될 때 두 개의 동일한 전하의 크기를 결정합니다.
솔루션 :
두 전하 사이의 거리는 0.1 m입니다.
힘은 그들에게 작용하고, f는 1000 n입니다.
전하 사이의 정전기력을 계산하는 공식은 다음과 같습니다.
f =k q2 / r2
여기서 q는 전하입니다.
q에 대한 위의 공식을
로 재 배열하십시오q2 =fr2 / k
q2 =(1000 n) (0.1) 2m2/ (9 × 109nm2/ c2)
q =0.33 × 10-5 c
따라서 충전의 크기는 0.33 × 10-5 c.
입니다.6)는 서로 멀리 떨어진 곳에 배치되어 F n의 힘 이이 두 충전 사이의 작용을합니다. 한 번의 청구의 60%가 다른 요금으로 전달되는 경우. 이 경우 힘의 가치가 얼마나 많은지 결정하십시오.
솔루션 :
처음에는 두 충전 사이의 정전기력이 주어집니다.
f =k q2 / r2 …… (1)
이제 전하가 전달되면 정전기력이됩니다.
f '=k q1q2 / r2 …… (2)
전송 전하는
입니다60 % q =60 / 100 × q =3 / 5 q
따라서 충전 q1 =q-3 / 5 q
=2 / 5 q
및 충전 q2 =q + 3 / 5 q
=8 / 5 q
따라서,이 요금 사이의 순 힘은
입니다.f '=k q1 q2/ r2
=k (2 / 5 q) (8 / 5 q) / r2
=16 / 25 f
7) 특정 전하 q는 두 가지 구성 요소 R 및 Q-R로 분할됩니다. 두 부분이 d로 분리되고 가장 큰 쿨롱 반발을 갖는 경우 Q와 Q의 관계는 무엇입니까?
솔루션 :
q는 전하 q-r로 나뉘어지고 r은 거리 d로 분리됩니다.
우리는 알고 있습니다.
f =k * q1 * q2/ d2
f =k r (q-r) / d2
이제이 힘을 극대화하려면
d f / d q =0
(q-r)-r =0
2 r =q
r =q / 2
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.
