전기력: 그것은 무엇이며 공식을 사용하는 방법

전기력은 주변에 전기장이 존재하기 때문에 두 전하 사이에 생성되는 인력 또는 반발의 상호 작용입니다.

18 세기 후반 프랑스의 물리학 자 Charles Augustin de Coulomb (1736-1806)가 전기력을 생성하는 전하의 능력을 발견하고 연구했습니다.

1780 년경 Coulomb은 비틀림 균형을 만들었고이 도구를 사용하여 힘의 강도가 상호 작용하는 전하의 값에 정비례하고 거리의 제곱에 반비례합니다. 분리됩니다.

전기력 공식

전기력의 강도를 표현하는 쿨롱의 법칙이라고도하는 수학 공식은 다음과 같습니다.

직선 F 직선과 같은 공간 K 공간 분자 열림 수직 막대 직선 q 1 아래 첨자 닫기 수직 막대 2 개의 아래 첨자가있는 수직 막대 열기 직선 q 분모 위에 수직 막대 닫기 직선 r 제곱 끝 분수

국제 단위계 (SI)에서 전기력 (F)의 강도는 뉴턴 (N)으로 표시됩니다.

용어1 그리고 뭐2 공식은 SI 단위가 쿨롱 (C) 인 전하의 절대 값에 해당하고 두 전하 (r)를 분리하는 거리는 미터 (m)로 표시됩니다.

비례 상수 (K)는 전하가 삽입되는 매체에 따라 달라집니다. 예를 들어 진공 상태에서이 용어를 정전기 상수 (K0) 값은 9.10입니다.9 Nm2/씨2.

자세히 알아보기쿨롱의 법칙.

전기력 공식은 무엇이며 어떻게 계산합니까?

Coulomb에서 만든 공식은 두 점 전하 간의 상호 작용 강도를 설명하는 데 사용됩니다. 이 요금은 크기가 그들 사이의 거리에 비해 무시할 수있는 전기 화 된 기관입니다.

전기적 인력은 기존의 힘이 인력이기 때문에 반대 기호를 가진 전하 사이에서 발생합니다. 전기적 반발은 반발력이 작용하기 때문에 동일한 기호의 전하가 모일 때 발생합니다.

MathML에서 액세스 가능한 텍스트로 변환하는 동안 오류가 발생했습니다.

전기력을 계산하려면 신호 전기 요금 그것들은 고려되지 않고 그 값만 고려됩니다. 다음 예를 통해 전기력을 계산하는 방법을 참조하십시오.

예 1: 두 개의 대전 입자, q1 = 3.0 x 10-6 C와 q2 = 5.0 x 10-6 C 및 무시할 수있는 치수는 서로 5cm 떨어진 곳에 위치합니다. 진공 상태를 고려하여 전기력의 강도를 결정하십시오. 정전기 상수 K 사용0 = 9. 109 Nm2/씨2.

해결책: 전기력을 구하려면 정전기 상수와 동일한 단위로 공식에 데이터를 적용해야합니다.

거리는 센티미터로 지정되었지만 상수는 미터이므로 첫 번째 단계는 거리 단위를 변환하는 것입니다.

1 공간 cm 공간과 동일 공간 1 100 이상 직선 공간 m 5 공간 cm 공간 5 이상 100 직선 공간 m 동일 0 쉼표 05 직선 공간 m

다음 단계는 공식의 값을 대체하고 전기력을 계산하는 것입니다.

직선 F 직선과 같은 공간 K 분자 공간 수직 막대 열림 직선 q 아래 첨자 1 개 닫기 수직 막대 열림 수직 막대 2 개의 아래 첨자가있는 직선 q는 분모 위로 수직 막대를 닫습니다. 직선 r 분수의 제곱 끝 직선 F 공간은 공간 9와 같습니다. 우주. 공간 10의 9 제곱 분자 공간 N입니다. 분모에 대한 직선 m 제곱 직선 C 제곱 분수의 끝. 분자 왼쪽 괄호 3 쉼표 0 제곱 공간 x 공간 10의 마이너스 제곱 6 지수 제곱 공간의 끝 C 오른쪽 괄호 공간. space left parenthesis 5 comma 0 square space x space 10 to the minus 6 end of exponential square space C right parenthesis 분모 왼쪽 괄호 0 쉼표 05 직선 공백 m 오른쪽 괄호 제곱 분수 끝 직선 F 9와 같은 공백 우주. 공간 10의 9 제곱 분자 공간 N입니다. 분모에 대한 직선 m 제곱 직선 C 제곱 분수의 끝. 분자 15 쉼표 0 직선 공간 x 공백 10의 제곱의 마이너스 6 더하기 왼쪽 괄호 빼기 6 오른쪽 괄호 끝 지수 직선 공간 C 분모 0의 제곱 쉼표 0025 직선 공간 m 분수의 끝 제곱 직선 F 공간 9와 같음 우주. 공간 10의 9 제곱 분자 공간 N입니다. 직선 위의 대각선 스트라이크 m 제곱 분모 위의 삼진 끝 스트라이크를 통해 직선 위의 대각선 스트라이크 C 제곱 분수 끝의 삼진 끝. 분자 15 쉼표 0 공백. 공간 10의 마이너스 12의 거듭 제곱 지수 공간의 끝은 직선 위로 대각선으로 위쪽으로 교차 C 분모 0에 대한 삼진의 제곱 끝 쉼표 0025 직선 위에 대각선으로 교차 된 공간 m 제곱 분수의 끝이 교차 된 끝 직선 F 분모 0 위에있는 공간 135 공간 쉼표 0025 분수 공간의 끝 .10의 제곱에 9의 거듭 제곱 더하기 왼쪽 괄호 빼기 12의 오른쪽 괄호 직선 지수의 끝 N 직선 F 공간은 54000입니다. 우주. 공간 10의 마이너스 3 지수 직선 공간 N 직선 F 공간 54 직선 공간 N

우리는 전하에 작용하는 전기력의 강도가 54N이라는 결론에 도달했습니다.

관심이있을 수도 있습니다.정전기.

예 2: 지점 A와 B 사이의 거리는 0.4m이고 하중 Q는 끝에 위치합니다.1 그리고 Q2. 세 번째 충전, Q3, Q에서 0.1m 떨어진 지점에 삽입되었습니다.1.

MathML에서 액세스 가능한 텍스트로 변환하는 동안 오류가 발생했습니다.

Q에 대한 순 힘 계산3 그것을 아는 것은:

  • 1 = 2.0 x 10-6
  • 2 = 8.0 x 10-6
  • 3 = – 3.0 x 10-6
  • 케이0 = 9. 109 Nm2/씨2

해결책:이 예제를 해결하는 첫 번째 단계는 한 번에 두 전하 사이의 전기력의 강도를 계산하는 것입니다.

Q 사이의 인력을 계산하는 것으로 시작하겠습니다.1 그리고 Q3.

직선 F 직선과 같음 K와 0 아래 첨자 분자 공간 열림 수직 막대 직선 q 1 아래 첨자 닫기 수직 막대 열림 수직 막대 3 개의 첨자가있는 직선 q는 직선 분모 d의 수직 막대를 닫습니다. 1의 제곱 아래 첨자의 분수 끝 직선 F 공간은 공간 9와 같습니다. 우주. 공간 10의 9 제곱 분자 공간 N입니다. 분모에 대한 직선 m 제곱 직선 C 제곱 분수의 끝. 분자 왼쪽 괄호 2 쉼표 0 제곱 공간 x 공간 10의 마이너스 거듭 제곱 6 지수 제곱 공간의 끝 C 오른쪽 괄호 공간. space left parenthesis 3 comma 0 square space x space 10 to the minus 6 end of exponential square space C right parenthesis on denominator left parenthesis 0 comma 1 square space m right parenthesis squared end of fraction straight F space equal to 9 분모 왼쪽 괄호 0 쉼표 1 제곱 공백 m 오른쪽 괄호 제곱 분수 끝 직선 F 9와 같은 우주. 공간 10의 9 제곱 분자 공간 N입니다. 분모에 대한 직선 m 제곱 직선 C 제곱 분수의 끝. 분자 6 쉼표 0 직선 공간 x 공백 10의 제곱의 마이너스 6 더하기 왼쪽 괄호 빼기 6 오른쪽 괄호 끝 지수 직선 공간 C 분모 0의 제곱 쉼표 01 직선 공간 m 분수의 끝 제곱 직선 F 9와 같은 공간 우주. 공간 10의 9 제곱 분자 공간 N입니다. 직선 위의 대각선 스트라이크 m 제곱 분모 위의 삼진 끝 스트라이크를 통해 직선 위의 대각선 스트라이크 C 제곱 분수 끝의 삼진 끝. 분자 6 쉼표 0 공백. 공간 10의 마이너스 12의 거듭 제곱 지수 공간의 끝은 직선 위로 대각선으로 위쪽으로 교차 C 분모 0에 대한 삼진의 제곱 끝 쉼표 01 직선 위로 대각선으로 교차 된 공간 m 분수의 교차 된 끝의 제곱 끝 직선 F 분자와 같은 공간 분모 0 위의 공간 쉼표 01 분수 공간의 끝 .10의 제곱에 9의 거듭 제곱 더하기 왼쪽 괄호 빼기 12 오른쪽 괄호 직선 지수의 끝 N 직선 F 공간은 5400입니다. 우주. 공간 10의 마이너스 3 지수 직선 공간 N 직선 F 공간 5 쉼표 4 직선 공간 N

이제 우리는 Q 사이의 인력을 계산합니다.3 그리고 Q2.

라인 사이의 총 거리가 위첨자 슬래시가있는 AB 0.4m와 Q3 A에서 0.1m에 위치합니다. 즉, Q 사이의 거리3 그리고 Q2 0.3m입니다.

직선형 F 직선형 K와 같음 0 아래 첨자 분자 공간 열림 수직 막대 직선 q 3 아래 첨자 닫기 수직 막대 열림 수직 막대 2 개의 아래 첨자가있는 직선 q는 직선 분모 d의 수직 막대를 닫습니다. 2 개의 아래 첨자 제곱 분수 끝 직선 F 공간은 공간 9와 같습니다. 우주. 공간 10의 9 제곱 분자 공간 N입니다. 분모에 대한 직선 m 제곱 직선 C 제곱 분수의 끝. 분자 왼쪽 괄호 3 쉼표 0 제곱 공간 x 공간 10의 마이너스 제곱 6 지수 제곱 공간의 끝 C 오른쪽 괄호 공간. space left parenthesis 8 comma 0 straight space x space 10 to the minus power of 6 end of exponential straight space C right parenthesis 약 분모 왼쪽 괄호 0 쉼표 3 직선 공백 m 오른쪽 괄호 제곱 분수 끝 직선 F 9와 같은 공백 우주. 공간 10의 9 제곱 분자 공간 N입니다. 분모에 대한 직선 m 제곱 직선 C 제곱 분수의 끝. 분자 24 쉼표 0 직선 공간 x 공백 10의 제곱의 마이너스 6 더하기 왼쪽 괄호 빼기 6 오른쪽 괄호 끝 지수 직선 공간 C 분모 0의 제곱 쉼표 09 직선 공간 m 분수의 끝 제곱 직선 F 9와 같은 공간 우주. 공간 10의 9 제곱 분자 공간 N입니다. 직선 위의 대각선 스트라이크 m 제곱 분모 위의 삼진 끝 스트라이크를 통해 직선 위의 대각선 스트라이크 C 제곱 분수 끝의 삼진 끝. 분자 24 쉼표 0 공백. 공간 10의 마이너스 12의 거듭 제곱 지수 공간의 끝은 직선 위로 대각선으로 위쪽으로 교차 C 분모 0에 대한 삼진의 제곱 끝 쉼표 09 직선 위에 대각선으로 교차 한 공간 m 제곱 분수의 끝을 제곱 한 끝 직선 F 분모 0 위에있는 분자 216과 같은 공간 쉼표 09 분수 공간의 끝 10의 제곱에 9의 거듭 제곱 더하기 왼쪽 괄호 빼기 12 오른쪽 괄호 끝의 직선 지수 N 직선 F 공간은 2400 공간과 같습니다. 공간 10의 마이너스 3 지수 직선 공간 N 직선 F 공간 2 쉼표 4 직선 공간 N

하중 사이의 인력 값에서 결과 힘을 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

직선형 R이있는 직선형 F는 직선형 공간 F와 같으며 13 개의 첨자 공간을 뺀 직선형 공간 F는 23 개 직선형 첨자 F와 직선형 r 첨자 공백 5 쉼표 4 공백 직선 N 공백 빼기 공백 2 쉼표 4 직선 공백 N 직선 F 직선 r이있는 첨자 공백 공백 3 공백과 동일 스트레이트 N

우리는 그 결과로 발생하는 전기력이 Q1 그리고 Q2 Q에 힘쓰다3 3N입니다.

지식을 계속 테스트하려면 다음 목록이 도움이 될 것입니다.

  • 쿨롱의 법칙-연습 문제
  • 전기 요금-운동
  • 정전기-운동
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