Hukum Coulomb

Jika Anda mentransfer muatan positif atau negatif listrik ke elektroskop yang tidak berkapur, Anda akan melihat bahwa daun elektroskop akan menyimpang ke sudut yang lebih kecil atau lebih besar.

Sentuh dengan batang listrik ke batang elektroskop dan ingat sudut di mana daun akan menyimpang. Untuk memberi perbedaan pada daun elektrokop ke sudut yang lebih besar, perlu untuk mentransfer muatan dari area yang lebih luas dari batang yang diisi ke dalamnya. Dan, sebaliknya, daunnya akan menyatu, saat Anda menyentuh batang elektroktur dengan tangan Anda.

Jadi, kita menemukan bahwa muatan listrik pada tubuh lebih atau kurang. Konsekuensinya, kita dapat membicarakan konsep seperti besarnya muatan, dan oleh karena itu, tentang pengukurannya.

Hal ini dimungkinkan berkat penemuan di akhir abad ke-18. Hukum tentang interaksi muatan listrik. Hukum ini ditemukan oleh fisikawan Prancis Coulomb.

Hukum Coulomb ditemukan secara eksperimental: ilmuwan melakukan eksperimen dengan skala torsi, yang dengannya dia mengukur kekuatan yang dengannya benda-benda yang berinteraksi listrik berinteraksi.

Keseimbangan torsi terdiri dari muatan listrik ringan dan tidak konduktif dari rocker yang tergantung pada benang logam yang sangat tipis di dalam bejana kaca berbentuk silinder. Di salah satu ujung batangnya, bola gabus gabus disepuh, dan di sisi lain - penyeimbang. Pada ujung atasnya, kawat dilekatkan pada bagian tengah kepala, dilengkapi dengan penunjuk dan berputar pada skala yang memiliki divisi, yang berfungsi untuk menentukan ukuran sudut memutar kawat tetap.

Tutup bejana memiliki lubang di mana bola bola lain yang sama persis, yang sama dengan bola seukuran, dimasukkan ke isolator. Ukuran jarak sudut antara bola disepuh a dan b dihitung oleh divisi yang berada pada bejana silinder. Untuk melakukan ini, putar kepala keseimbangan ke sudut tertentu, Anda bisa mengubah jarak.

Setelah kedua bola dibebankan dan dipasang pada jarak apapun, liontin dapat menentukan kekuatan bola yang berinteraksi dengan mengukur sudut twist filamen.

Jika perangkat sudah pra-lulus, maka dengan mengukur sudut rotasi kepala, ada kemungkinan untuk mengetahui dengan kekuatan apa bola elektrifikasi berinteraksi.

Saat mengubah jarak antara bola, Coulomb menemukan bahwa pada muatan konstan, gaya yang dengannya mereka berinteraksi akan berbanding terbalik dengan jarak ganda antara pusatnya.

Solusi dari masalah pengukuran besarnya muatan pada bola adalah sebagai berikut: jika bola b diisi dan, setelah dikeluarkan dari perangkat, kontak dengan bola lain, maka separuh muatannya akan menuju bola lain dari bola b. Dengan demikian, tagihan akan tetap setengah itu. Menempatkan bola b kembali ke perangkat, Coulomb menemukan bahwa pada jarak yang sama antara bola, kekuatan interaksi mereka dibelah dua - berbanding lurus dengan pengurangan muatan.

Begitu pula dengan muatan bola bergerak yang bervariasi.

Berkat percobaan ini, sebuah undang-undang ditemukan yang kemudian dikenal sebagai hukum Coulomb, definisinya adalah sebagai berikut: kekuatan interaksi dua muatan langsung berbanding lurus dengan besarannya, berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara biaya dan diarahkan sepanjang garis yang menghubungkan muatan ini.

Hukum Coulomb Amonton diungkapkan dengan rumus:

F = k (q1q2 / r²),

Dimana q1 dan q2 adalah nilai dari muatan titik yang berinteraksi, r adalah jarak antara muatan ini, dan k adalah koefisien proporsionalitas, yang bergantung pada unit pengukuran mana yang akan masuk ke dalam rumus.

Dalam kasus ini, biaya semacam itu disebut biaya titik yang berada pada tubuh dengan ukuran dan bentuk yang cukup kecil jika dibandingkan dengan jarak di mana interaksi mereka dipertimbangkan.

Studi telah menunjukkan bahwa gaya F dipengaruhi oleh lingkungan, dan formula yang mengekspresikan hukum Coulomb hanya berlaku bila berinteraksi dengan benda yang bermuatan dalam ruang hampa.

Berkat hukum Coulomb, satu unit debit listrik dipasang. Jadi, itu berarti muatan yang bekerja dalam ruang hampa dengan muatan yang sama, yang berjarak satu sentimeter, dengan kekuatan satu dyne. Ini adalah unit muatan elektrostatik mutlak.