Електрична сила: шта је то и како се користи формула

Електрична сила је интеракција привлачења или одбијања генерисана између два наелектрисања због постојања електричног поља око њих.

Способност наелектрисања за стварање електричних сила открио је и проучавао француски физичар Шарл Аугустин де Кулон (1736-1806) крајем 18. века.

Куломб је око 1780. године створио торзиону равнотежу и помоћу овог инструмента експериментално показао да је јачина силе је директно пропорционална вредности електричних наелектрисања која су у интеракцији и обрнуто пропорционална квадрату растојања која је одваја.

Формула електричне силе

Математичка формула, такође названа Кулонов закон, која изражава интензитет електричне силе је:

У Међународном систему јединица (СИ), интензитет електричне силе (Ф) изражен је у њутнима (Н).

Појмови који₁ и шта₂ формуле одговарају апсолутним вредностима електричних наелектрисања, чија је СИ јединица кулон (Ц), а растојање између два наелектрисања (р) представљено је у метрима (м).

Константа пропорционалности (К) зависи од средине у коју се убацују наелектрисања, на пример, у вакууму се тај појам назива електростатичка константа (К

₀) а његова вредност је 9,10⁹ Нм²/ Ц².

Сазнајте више оКулонов закон.

За шта се користи формула електричне силе и како је израчунати?

Формула коју је креирао Цоуломб користи се за описивање интензитета међусобне интеракције између две тачкасте наелектрисаности. Ови набоји су електрификована тела чије су димензије занемариве у поређењу са растојањем између њих.

Електрично привлачење се јавља између наелектрисања која имају супротне предзнаке, јер је постојећа сила привлачења. Електрично одбијање настаје када се наелектрисања истог знака споје, пошто на њих делује одбојна сила.

За израчунавање електричне силе сигнали електрични набоји они се не узимају у обзир, већ само њихове вредности. Погледајте како израчунати електричну силу на следећим примерима.

Пример 1: Две наелектрисане честице, к₁ = 3,0 к 10^-6 Ц и к₂ = 5,0 к 10^-6 Ц и занемарљивих димензија налазе се на удаљености од 5 цм једна од друге. Одредите јачину електричне силе с обзиром да су у вакууму. Користите електростатичку константу К.₀ = 9. 10⁹ Нм²/ Ц².

Решење: Да би се пронашла електрична сила, подаци се морају применити у формули са истим јединицама као и електростатичка константа.

Имајте на уму да је растојање дато у центиметрима, али је константа метар, па је први корак трансформација јединице за растојање.

Следећи корак је замена вредности у формули и израчунавање електричне силе.

Дошли смо до закључка да је интензитет електричне силе која делује на наелектрисања 54 Н.

Можда ће вас такође заниматиелектростатика.

Пример 2: Удаљеност између тачака А и Б је 0,4 м, а оптерећења К се налазе на крајевима₁ и К₂. Треће пуњење, К₃, убачен је у тачку која је удаљена 0,1 м од К₁.

Израчунати нето силу на К₃ знајући да:

• К₁ = 2,0 к 10^-6 Ц
• К₂ = 8,0 к 10^-6 Ц
• К₃ = - 3,0 к 10^-6 Ц
• К.₀ = 9. 10⁹ Нм²/ Ц²

Решење: Први корак у решавању овог примера је израчунавање јачине електричне силе између два наелектрисања истовремено.

Почнимо од израчунавања силе привлачења између К₁ и К₃.

Сада израчунавамо силу привлачења између К₃ и К₂.

Ако је укупна удаљеност између линије је 0,4 м и К₃ је позициониран на 0,1 м од А, што значи да је растојање између К₃ и К₂ износи 0,3 м.

Из вредности сила привлачења између терета можемо израчунати резултујућу силу на следећи начин:

Дошли смо до закључка да резултујућа електрична сила која К₁ и К₂ вршити на К₃ је 3 Н.

Да бисте наставили да тестирате своје знање, следеће листе ће вам помоћи:

• Кулонов закон - вежбе
• Електрично пуњење - вежбе
• Електростатика - вежбе