Электрическая сила: что это такое и как пользоваться формулой

Электрическая сила - это взаимодействие притяжения или отталкивания, возникающее между двумя зарядами из-за наличия вокруг них электрического поля.

Способность заряда создавать электрические силы была обнаружена и изучена французским физиком Шарлем Огюстеном де Куломбом (1736–1806) в конце 18 века.

Около 1780 года Кулон создал торсионные весы и с помощью этого инструмента экспериментально продемонстрировал, что сила силы прямо пропорциональна величине электрических зарядов, которые взаимодействуют, и обратно пропорциональна квадрату расстояния, на которое отделяет.

Формула электрической силы

Математическая формула, также называемая законом Кулона, выражающая интенсивность электрической силы:

В Международной системе единиц (СИ) интенсивность электрической силы (F) выражается в ньютонах (Н).

Условия, которые₁ и что₂ формулы соответствуют абсолютным значениям электрических зарядов, единицей СИ является кулон (Кл), а расстояние, разделяющее два заряда (r), выражается в метрах (м).

Константа пропорциональности (K) зависит от среды, в которую вставлены заряды, например, в вакууме этот термин называется электростатической постоянной (K

₀) и его значение составляет 9,10⁹ Нм²/ Dz.

Узнать больше оЗакон Кулона.

Для чего используется формула электрической силы и как ее рассчитать?

Формула, созданная Кулоном, используется для описания интенсивности взаимодействия между двумя точечными зарядами. Эти заряды представляют собой наэлектризованные тела, размеры которых ничтожны по сравнению с расстоянием между ними.

Электрическое притяжение возникает между зарядами, имеющими противоположные знаки, потому что существующая сила - сила притяжения. Электрическое отталкивание возникает при сближении зарядов одного знака, так как на них действует сила отталкивания.

Для расчета электрической силы сигналы электрические заряды они не принимаются во внимание, только их ценности. Посмотрите, как рассчитать электрическую силу, на следующих примерах.

Пример 1: Две наэлектризованные частицы, q₁ = 3,0 х 10^-6 C и q₂ = 5,0 х 10^-6 C и пренебрежимо малых размеров расположены на расстоянии 5 см друг от друга. Определите силу электрической силы, учитывая, что они находятся в вакууме. Используйте электростатическую постоянную K₀ = 9. 10⁹ Нм²/ Dz.

Решение: Чтобы найти электрическую силу, данные должны быть применены в формуле с теми же единицами, что и электростатическая постоянная.

Обратите внимание, что расстояние было дано в сантиметрах, но константа - метр, поэтому первым шагом является преобразование единицы измерения расстояния.

Следующий шаг - заменить значения в формуле и рассчитать электрическую силу.

Мы пришли к выводу, что сила электрической силы, действующей на заряды, составляет 54 Н.

Вас также может заинтересоватьэлектростатика.

Пример 2: Расстояние между точками A и B составляет 0,4 м, а нагрузки Q расположены на концах₁ и Q₂. Третий заряд, Q₃, был вставлен в точке на расстоянии 0,1 м от точки Q₁.

Рассчитайте чистую силу на Q₃ знаю это:

• Q₁ = 2,0 х 10^-6 Ç
• Q₂ = 8,0 х 10^-6 Ç
• Q₃ = - 3,0 х 10^-6 Ç
• K₀ = 9. 10⁹ Нм²/ Dz

Решение: Первый шаг в решении этого примера - вычислить силу электрического взаимодействия между двумя зарядами одновременно.

Начнем с расчета силы притяжения между Q₁ и Q₃.

Теперь рассчитаем силу притяжения между Q₃ и Q₂.

Если общее расстояние между линиями составляет 0,4 м, а Q₃ расположен на расстоянии 0,1 м от A, что означает, что расстояние между Q₃ и Q₂ составляет 0,3 м.

Исходя из значений сил притяжения между грузами, мы можем вычислить результирующую силу следующим образом:

Мы пришли к выводу, что результирующая электрическая сила Q₁ и Q₂ воздействовать на Q₃ составляет 3 Н.

Следующие списки помогут вам продолжить проверку своих знаний:

• Закон Кулона - упражнения
• Электрический заряд - упражнения
• Электростатика - упражнения