Закон Кулёна

Зьвесткі зь Вікіпэдыі — вольнай энцыкляпэдыі
Перайсьці да: навігацыі, пошуку
Клясычная электрадынаміка
Магнітныя лініі ў саленоідзе
Электрычнасьць · Магнэтызм
Ілюстрацыя мэханізму дзеяньня закона Кулёна: два аднайменныя зарады адталківаюцца, а рознайменныя прыцягваюцца адзін да аднаго.

Зако́н Кулё́на дазваляе вызначыць сілу электрычнага ўзаемадзеяньня між двума пунктавымі зараджанымі целамі (гэтую сілу называюць сілай Кулёна). Ён фармулюецца наступным чынам:

Сіла ўзаемадзеяньня двух пунктавых нерухомых электрычных зарадаў проста прапарцыйная іх велічыням q1 і q2 і адваротна прапарцыйная квадрату адлегласьці паміж імі. Гэтая сіла накіраваная ўздоўж простай, што злучае гэтыя зарады.

Матэматычна закон (у вэктарнай форме) запісваецца наступным чынам:

\vec F_{2,1} = \frac {q_1 q_2 \vec r} {4 \pi \epsilon_0 \epsilon r^3}

дзе \vec F_{2,1} — сіла, зь якой цела 1 дзейнічае на цела 2; q_1 і q_2 — іх зарады, \epsilon_0 — унівэрсальная электрычная канстанта; \epsilon — дыэлектрычная пранікальнасьць асяродзьдзя, \vec r — вэктар адлегласьці паміж целамі, накіраваны ад цела 1 да цела 2.

З гэтай формулы вынікае, што сіла узаемадзеяньня зарадаў аднаго знака накіраваная аднолькава з \vec r; а для зарадаў розных знакаў — у адваротны бок. Інакш кажучы, зарады розных знакаў прыцягваюцца, а зарады аднаго знаку — адштурхоўваюцца адзін ад аднаго.

Велічыню сілы Кулёна можна запісаць больш простай формулай:

F_{2,1} = \frac {q_1 q_2} {4 \pi \epsilon_0 \epsilon r^2}

Для вакуўма \epsilon = 1, таму

F_{2,1} = \frac {q_1 q_2} {4 \pi \epsilon_0 r^2}

Часта выкарыстоўваюць каэфіцыент прапарцыйнасьці k, які роўны k ≈ 8,987742438·109 Н·м²/Кл² (ці Ф-1·м) і запісваецца наступным чынам:

k=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}

тады закон Кулёна будзе мець выгляд:

F_{2,1} = \frac {q_1 q_2} {k \epsilon r^2}

Непасрэдна з закона Кулёна выводзіцца формула напружанасьці электрычнага поля, што ствараецца пунктавым зарадам:

E = \frac q {4 \pi \epsilon_0 \epsilon r^2}

або ў вэктарнай форме:

\vec E = \frac {q \vec r} {4 \pi \epsilon_0 \epsilon r^3}.

Закон Кулёна быў экспэрымэнтальна ўстаноўлены Шарлем Кулёнам[1] ў 1785 годзе з дапамогай спэцыяльных шаляў[2].

Глядзіце таксама[рэдагаваць | рэдагаваць крыніцу]

Крыніцы[рэдагаваць | рэдагаваць крыніцу]

  1. ^ Мікуліч А.С. Курс агульнай фізікі. Электрычнасць і магнетызм. — Мн.: Выш. шк., 1995. — С. 7-8.
  2. ^ С. Р. Филонович. «Закон Кулона» // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. Ред.кол.:Д. М. Алексеев, А. М. Балдин, А. С. Боровик-Романов и др. — М.:Большая Российская Энциклопедия. Т.II. Добротность—Магнитооптика 1998. ISBN 5-85270-285-4 — с. 533.