Hvad er kraften mellem to ladningspartikel, når medium placerede dem?

Her er sammenbruddet:

Coulombs lov i vakuum:

* Kraften mellem to punktsafgifter i et vakuum gives af:

* f =k * (Q1 * q2) / r²

* Hvor:

* F er styrken

* K er Coulombs konstant (ca. 8.98755 × 10⁹ N⋅m²/c²)

* Q1 og Q2 er størrelsen på anklagerne

* r er afstanden mellem anklagerne

Coulombs lov i et medium:

* Når et medium er til stede mellem ladningerne, reduceres kraften med en faktor for den dielektriske konstant (K) af mediet.

* f =(k / κ) * (q1 * q2) / r²

* Den dielektriske konstant er et mål for, hvor godt mediet kan polarisere og reducere den elektriske feltstyrke mellem ladningerne.

Forklaring:

* polarisering: Når et medium anbringes mellem ladede partikler, justeres molekylerne i mediet sig selv som svar på det elektriske felt, der er oprettet af ladningerne. Denne tilpasning skaber et modsat elektrisk felt, der delvist annullerer det oprindelige felt, hvilket reducerer kraften mellem anklagerne.

* dielektrisk konstant: Den dielektriske konstant (K) er en dimensionsfri mængde, der repræsenterer den faktor, hvormed den elektriske feltstyrke reduceres i et medium sammenlignet med et vakuum. En højere dielektrisk konstant betyder, at mediet er mere effektivt til at reducere kraften mellem ladninger.

Eksempler:

* Vakuum:κ =1 (ingen reduktion i kraft)

* Vand:κ ≈ 80 (reducerer kraft markant)

* Glas:κ ≈ 4-7 (reducerer kraft)

Nøglepunkter:

* Kraften mellem ladninger er svagere i et medium end i et vakuum.

* Reduktionen i kraft er proportional med mediets dielektriske konstant.

* Den dielektriske konstant er en materiel egenskab, der afhænger af mediets sammensætning og struktur.

Fortæl mig, hvis du har andre spørgsmål!