Νόμος του Κουλόμπ

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια

Για τη μονάδα μέτρησης δείτε στο άρθρο: Κουλόμπ (μονάδα μέτρησης).
Δείτε επίσης: Σαρλ Ογκουστίν ντε Κουλόμπ.


Ηλεκτρική απωστική δύναμη που ασκείται από ένα φορτισμένο σωματίδιο Q σε ένα μικρότερο q και από το q στο Q.
Ηλεκτρική απωστική δύναμη που ασκείται από ένα φορτισμένο σωματίδιο Q σε ένα μικρότερο q και από το q στο Q.

Μεταξύ φορτισμένων σωματιδίων που βρίσκονται ακίνητα (ή σχεδόν ακίνητα) αναπτύσσονται ηλεκτρικές δυνάμεις που προκαλούνται από αυτά και ονομάζονται ηλεκτροστατικές. H ηλεκτροστατική δύναμη μεταξύ φορτίων με το ίδιο πρόσημο είναι απωστική, ενώ μεταξύ φορτίων με αντίθετο πρόσημο είναι ελκτική.

Νόμος Coulomb: Το μέτρο της ηλεκτρικής δύναμης, την οποία ένα σωματίδιο q1 ασκεί σε ένα άλλο q2, είναι ευθέως ανάλογο προς το γινόμενο των φορτίων τους, και αντιστρόφως ανάλογο προς το τετράγωνο της μεταξύ τους απόστασηςr. Η μαθηματική διατύπωση του νόμου Coulomb είναι η εξής:

\vec F=k\frac{|q_1|*\;|q_2|}{r^2}

Η διεύθυνση της δύναμης είναι κατά μήκος της ευθείας που ενώνει τα δύο σωματίδια, ενώ με k \, συμβολίζεται η σταθερά αναλογίας η οποία ονομάζεται και ηλεκτροστατική σταθερά και ισούται με

k=\frac{1}{4\pi\epsilon_0} \approx -8.988*\; 10^9 \frac{N*\;m^2}{Cb^2} .

Ανεξάρτητα από το πόσο είναι το φορτίο ή η μάζα καθενός από τα q1 και q2, το μέτρο της δύναμης που ασκεί το πρώτο στο δεύτερο και το μέτρο της δύναμης που ασκεί το δεύτερο στο πρώτο είναι ίσα.


Όταν τα φορτισμένα σωματίδια δεν είναι δύο όπως στο παράδειγμά μας αλλά μεγαλύτερου αριθμού, η ολική δύναμη που δέχεται ένα σωματίδιο είναι το διανυσματικό άθροισμα των δυνάμεων που θα του ασκούσε καθένα από τα υπόλοιπα φορτία ξεχωριστά.

Κάθε φορτισμένο σώμα είναι η αιτία που δημιουργείται ένα ηλεκτρικό πεδίο στο χώρο γύρω από αυτό. Μάλιστα, όταν θέλουμε να διαπιστώσουμε αν υπάρχει ηλεκτρικό πεδίο σε κάποιο σημείο, τοποθετούμε ένα φορτισμένο σώμα, που αποκαλούμε δοκιμαστικό φορτίο, σε εκείνο το σημείο. Αν στο δοκιμαστικό φορτίο επιδράσει ηλεκτρική δύναμη, τότε γνωρίζουμε πως σε εκείνη την περίοχή υπάρχει ηλεκτρικό πεδίο.