If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание

Преговор на закон на Кулон и електрична сила

Преговори какво е поведението на електрична сила между еднакви и противоположни заряди и зависимостта му от разстоянието на разделение и големината на заряда. Сравни електричната сила и гравитационната сила.

Основни понятия

ТерминЗначение
Електрична сила (FE)Притегателната или отблъскващата сила между две заредени тела. Понякога се нарича електростатична сила. Векторна величина с мерни единици N.

Формули

УравнениеРазбор на символиЗначение в думи
|FE|=k|q1q2r2|FE е електрична сила, k е константата на Кулон, q1 и q2 са зарядите, а r е разстоянието между зарядите.Големината на електричната сила между q1 и q2 е правопропорционална на големината на зарядите и обратнопропорционална на квадрата на разстоянието между тях. Това уравнение е известно като закон на Кулон.

Електрична сила и закон за обратните квадрати

Законът на Кулон може да изглежда донякъде познат, понеже има много общо със закона на Нютон за гравитацията:
|FE|=k|q1q2r2||Fg|=Gm1m2r2
Подобно на гравитационната сила, където големината на силата се увеличава с масата, големината на електричната сила се увеличава с големината на зарядите. И двете сили действат по права, която съединява телата (маси или заряди). И двете сили са обратнопропорционални на квадрата на разстоянието между телата, като това е известно като закон за обратните квадрати. Също така и двете сили имат константи на пропорционалност. Fg използва G, а FE използва k, където:
k=9,0×109Nm2C2.
Електричната сила FE може да бъде или привличаща, или отблъскваща, докато гравитационната сила Fg е винаги привличаща. Подобните заряди, например два отрицателни заряда или два положителни заряда, ще се отблъскват взаимно. Противоположните заряди се привличат взаимно.
Фигура 1. Противоположните заряди се привличат взаимно.
Фигура 2. Подобните заряди се отблъскват взаимно.
СвойствоЕлектрична сила FEГравитационна сила Fg
Зависимост от r1r21r2
Приложена върхузаряди (q1 и q2)маси (m1 и m2)
Посокапривлича или отблъсквапривлича
Константа на пропорционалностkG
Таблица 1. Сравняване на електрична и гравитационна сила.

Чести грешки и погрешни разбирания

  1. Хората забравят, че електричната сила е обратно пропорционална на r2, а не на r. Докато разстоянието между зарядите се увеличава, електричната сила намалява с коефициент от 1r2. Например, ако удвоим разстоянието между два електрона, силата на отблъскване между тях ще намалее (понеже има обратна зависимост) и ще намалее с коефициент 4, а не 2 (защото зависи от квадрата на разстоянието).
  2. Хората се объркват при определянето на знака на FE. Забележи, че формулата за FE използва абсолютните стойности за силата и заряда. Вместо да изчисляваме посоката на силата на FE като въвеждаме знаците на зарядите във формулата за нея, определяме посоката като преценим какви заряди имаме. Както видяхме във фигури 1 и 2, противоположните заряди се привличат със сила FE, а подобните заряди се отблъскват със сила FE.

Научи повече

За по-задълбочени обяснения за електричната сила, виж видеото ни за закона на Кулон .
За да провериш знанията си и да овладееш тези понятия, виж упражненията ни:

Искаш ли да се присъединиш към разговора?

Все още няма публикации.
Разбираш ли английски? Натисни тук, за да видиш още дискусии в английския сайт на Кан Академия.