Ο νόμος του Coulomb

Το ηλεκτρικό φορτίο  

Το ηλεκτρικό φορτίο είναι μια ιδιότητα της ύλης.  

• Το ηλεκτρικό φορτίο μπορεί να είναι θετικό ή αρνητικό
• Το μικρότερο αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο που υπάρχει στη φύση είναι το φορτίο του ηλεκτρονίου και το μικρότερο θετικό ηλεκτρικό φορτίο που υπάρχει στη φύση είναι το φορτίο του πρωτονίου  
• Η μονάδα μέτρησης του ηλεκτρικού φορτίου είναι το 1 C (Coulomb – Κουλόμπ)  
• Το ηλεκτρικό φορτίο συνήθως συμβολίζεται με Q ή q

  

  Κάθε άτομο περιέχει ίσο αριθμό πρωτονίων και ηλεκτρονίων γι' αυτό και είναι ηλεκτρικά ουδέτερο. 

ηλεκτρικό φορτίο ηλεκτρονίου=−0,00000000000000000016 C = −1,6∙10⁻¹⁹C  

ηλεκτρικό φορτίο πρωτονίου==+0,00000000000000000016 C = +1,6∙10⁻¹⁹C

Τα άτομα και τα μακροσκοπικά σώματα είναι γενικά ηλεκτρικά ουδέτερα. Ένα σώμα λέμε ότι είναι φορτισμένο με θετικό ηλεκτρικό φορτίο όταν έχει έλλειμμα ηλεκτρονίων και φορτισμένο με αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο όταν έχει περίσσεια ηλεκτρονίων.

1.1 O νόμος του Coulomb 

 Τα ομόσημα ηλεκτρικά φορτία απωθούνται και τα ετερόσημα έλκονται:

Ο Charles Augustin Coulomb το 1784, μετά από μία σειρά πειραμάτων, κατάφερε να μετρήσει τις δυνάμεις που αναπτύσσονται μεταξύ ηλεκτρικών φορτίων. Έτσι προέκυψε ο νόμος του Coulomb σύμφωνα με τον οποίο:

"Κάθε σημειακό ηλεκτρικό φορτίο ασκεί δύναμη σε κάθε άλλο σημειακό ηλεκτρικό φορτίο. Το μέτρο της δύναμης είναι ανάλογο του γινομένου των φορτίων που αλληλεπιδρούν και αντίστροφα ανάλογο με το τετράγωνο της μεταξύ τους απόστασης"

Το μέτρο αυτής της ηλεκτρικής δύναμης  δίνεται από την σχέση: 

$F=k \frac{|q_{1} \cdot q_{2}|}{r^{2}} $

Η δύναμη Coulomb έχει: 
Διεύθυνση: Τη διεύθυνση της ευθείας που ενώνει τα δύο σημειακά φορτία, που είναι και φορέας της. 
Φορά: Οι δυνάμεις Coulomb είναι ελκτικές για ετερώνυμα και απωστικές για ομώνυμα ηλεκτρικά φορτία. 
Σημείο εφαρμογής: Τα σημειακά φορτία q₁ και q₂.

Η μονάδα μέτρησης του ηλεκτρικού φορτίου στο S.I. είναι το 1C (1 Coulomb).

Η σταθερά k εξαρτάται από το σύστημα μονάδων και το μέσο στο οποίο βρίσκονται τα ηλεκτρικά φορτία. 

 Όταν τα ηλεκτρικά φορτία που αλληλεπιδρούν βρίσκονται στο κενό και κατά προσέγγιση στον αέρα, η σταθερά ισούται με $k=9 \cdot 10^{9} \dfrac{N \cdot m^{2}}{C^{2}}$

1. Προσομοίωση μελέτης του Νόμου Coulomb:

... δείτε μία διαφορετική προσομοίωση του νόμου Coulomb ΕΔΩ

2. Μπαλόνια και στατικός ηλεκτρισμός: 

3. Νόμος του Coulomb με δύο φορτία: πατήστε ΕΔΩ

4. Νόμος του Coulomb με τρία φορτία: πατήστε ΕΔΩ

διαβάστε από το σχολικό βιβλίο: 1.1 Ο Νόμος του Coulomb

ΔΙΑΔΡΑΣΤΙΚΟ TEΣΤ (πατήστε ΕΔΩ)