Hvordan beregnes kraften mellem to afgifter?

Her er formlen:

f =k * (q1 * q2) / r²

Hvor:

* f er styrken mellem de to anklager (i Newtons, n)

* k er Coulombs konstante, ca. 8.98755 × 10⁹ N⋅m²/c²

* q1 og q2 er størrelsen på de to afgifter (i Coulombs, C)

* r er afstanden mellem centre for de to ladninger (i meter, m)

Vigtige noter:

* retning: Kraften er attraktiv, hvis ladningerne har modsatte tegn (en positiv og en negativ), og frastødende, hvis de har det samme tegn (både positive eller begge negative).

* vektormængde: Kraft er en vektor, hvilket betyder, at den har både størrelse og retning. Retningen af ​​styrken er langs linjen, der forbinder de to afgifter.

* Inverse Square Law: Kraften er omvendt proportional med kvadratet på afstanden mellem anklagerne. Dette betyder, at hvis du fordobler afstanden mellem anklagerne, reduceres styrken til en fjerdedel af dens oprindelige værdi.

Eksempel:

Lad os sige, at du har to gebyrer:

* Q1 =+2,0 μC (Micro Coulombs)

* Q2 =-3,0 μc

* Afstanden mellem dem er r =0,5 m

Konverter først gebyrerne til Coulombs:

* Q1 =2,0 × 10⁻⁶ C

* Q2 =-3,0 × 10⁻⁶ C

Sæt nu værdierne i Coulombs lov:

F =(8.98755 × 10⁹ N⋅m² / c²) * (2,0 × 10⁻⁶ C * -3,0 × 10⁻⁶ C) / (0,5 m) ²

F ≈ -0.216 n

Det negative tegn indikerer, at kraften er attraktiv.

Sammenfattende giver Coulombs lov en enkel og grundlæggende måde at beregne styrken mellem to anklager på. Denne lov er afgørende for at forstå mange fænomener relateret til elektricitet og magnetisme.