Кулонов закон
Тела наелектрисана истоименим нaелектрисањем се одбијају, а тела наелектрисана разноименим нaелектрисањем се привлаче.
На основу резултата експеримента француски физичар Шарл Кулон је утврдио да сила зависи од количине наелектрисања и растојања између тела.
Тела наелектрисана истоименим нaелектрисањем се одбијају, а тела наелектрисана разноименим нaелектрисањем се привлаче.
На основу резултата експеримента француски физичар Шарл Кулон је утврдио да сила зависи од количине наелектрисања и растојања између тела.
Како електрична сила зависи од растојања између наелектрисаних тела? Два наелектрисана тела малих димензија су закачена за динамометре и наелектрисана различитим врстама наелектрисања. Налазе се на глаткој подлози. Када су веома удаљени једно од другог њихови динамометри показују нулту вредност. Постепеним приближавањем динамометри почињу да се истежу и то за исту вредност. Поставе се тела тако да између њихових центара буде растојање r и очита сила на динамометрима F1. Када се растојање повећа два пута 2 r сила на динамометрима је 4 пута мања F2= F1/4 ИНТЕНЗИТЕТ ЕЛЕКТРИЧНЕ СИЛЕ СЕ СМАЊУЈЕ СА КВАДРАТОМ РАСТОЈАЊА. F~1/r² Како електрична сила зависи од количине наелектрисања на телима?
Ако се растојање између центара куглица не мења, а промене се количине наелектрис. нпр. ако би се количина електрицитета ) сила би се променила 3*2=6 пута (6 F) ИНТЕНЗИТЕТ ЕЛЕКТРИЧНЕ СИЛЕ СЕ ПОВЕЋА ОНОЛИКО КОЛИКОП СЕ ПУТА ПОВЕЋА ПРОИЗВОД КОЛИЧИНА ЕЛЕКТРИЦИТЕТА ОВИХ НАЕЛЕКТРИСАЊА. F~q1*q2 |
Интеракција два тачкаста наелектрисања може се израчунати коришћењем Кулоновог закона. Два разноимена тачкаста наелектрисања интерагују силама супротног смера које су једнаке по интензитету и правцу (у складу са законом акције и реакције). Те силе леже на правој која повезује та два тела. Интензитет ове силе је:
Електрично поље (линије сила, хомогено и нехомогено поље). Рад силе електричног поља
Свака интеракција два тела која нису у непосредном механичком контакту преноси се помоћу физичког поља. Око наелектрисаних тела постоји електрично поље. Да бисмо установили да ли у некој тачки
простора постоји електрично поље, потребно је да у ту тачку доведемо неко мало,
тзв. пробно наелектрисање и
установимо да ли на њега делује сила. Уобичајено је да пробно наелектрисање
буде позитивно.
Векторска величина која карактерише електрично поље у некој тачки простора јесте јачина електричног поља . Правац и смер вектора јачине електричног поља у некој тачки се поклапа са правцем и смером силе која делује на пробно наелектрисање.
Интензитет (јачина) електричног поља бројно је једнак количнику силе која делује на пробно наелектрисање и количине наелектрисања пробног тела:
Векторска величина која карактерише електрично поље у некој тачки простора јесте јачина електричног поља . Правац и смер вектора јачине електричног поља у некој тачки се поклапа са правцем и смером силе која делује на пробно наелектрисање.
Интензитет (јачина) електричног поља бројно је једнак количнику силе која делује на пробно наелектрисање и количине наелектрисања пробног тела:
Вектор јачине електричног поља у некој тачки А која се налази на растојању rA од позитивног тачкастог наелектрисања q1 одређује се преко силе којом наелектрисање q1 делује на qprobno које би се нашло у тачки А:
Постојање електричног поља у некој тачки простора није условљено присуством пробног наелектрисања.
Вектори јачине поља сабирају се као што се сабирају силе и резултујућа јачина поља које потиче од више тачкастих наелектрисања износи:
Вектори јачине поља сабирају се као што се сабирају силе и резултујућа јачина поља које потиче од више тачкастих наелектрисања износи:
Физичко поље графички се приказује помоћу линија сила (или линија поља). Распоред и облик линија сила поља око наелектрисаних тела у простору могу се показати узаним тракама од хартије привезаним за врх металног стубића који је постављен на изолаторско постоље. Док је метални стубић неутралан траке су опуштене а кад се стубић наелектрише траке се зракасто шире. Траке са својим распоредом показују правце деловања ел. сила око наелектрисаног тела.
|
Ако су наелектрисања на неком растојању изглед линија сила је следећи:
Рад силе електричног поља
Када се неко наелектрисано тело креће кроз електрично поље, у свакој тачки путање постоји сила којом електрично поље делује на то тело. У седмом разреду научили смо да сила која на тело делује на неком путу врши рад. A=F*s=qEs
Када се неко наелектрисано тело креће кроз електрично поље, у свакој тачки путање постоји сила којом електрично поље делује на то тело. У седмом разреду научили смо да сила која на тело делује на неком путу врши рад. A=F*s=qEs
Напон. Веза напона и јачине хомогеног електричног поља
Металну лопту на изолованом постољу наелектришемо негативно, додиром помоћу налектрисане шипке. При томе је неки број електрона прешао са шипке на лопту. Како се електрони међусобно одбијају, они ће се и равномерно распоредити на лопти. Ако се на лопту донесе нова количина негативног електрицитета, електрони на њој биће гушће распоређени , па ће међу њима бити све јаче одбојне силе. Промена стања на лопти изражава се променом њеног електричног потенцијала, односно на повећање електричног потенцијала.
Слободни електрони могу прелазити са једног тела на друго тело све док се њихови потенцијали не изједначе. Електрони крећу са тела вишег потенцијала ка телу нижег потенцијала.
Виши потенцијал има „-„ наелектрисано тело у односу на неутрално тело или „+“ наелектрисано тело. Међутим физичари су појам виши и нижи потенцијал одредили пре него што је била позната ел. структура материје, када је усвојено да виши потенцијал има позитивно, а нижи негативно наел. тело, па ћемо тако и причати иако је он супротан стварности.
Треба напоменуту да потенцијал није крактеристика само тела већ и сваке тачке електричног поља те да оне тачке које су ближе наелектрисаном телу имају виши потенцијал, а оне које су даље имају нижи потенцијал.
Слободни електрони могу прелазити са једног тела на друго тело све док се њихови потенцијали не изједначе. Електрони крећу са тела вишег потенцијала ка телу нижег потенцијала.
Виши потенцијал има „-„ наелектрисано тело у односу на неутрално тело или „+“ наелектрисано тело. Међутим физичари су појам виши и нижи потенцијал одредили пре него што је била позната ел. структура материје, када је усвојено да виши потенцијал има позитивно, а нижи негативно наел. тело, па ћемо тако и причати иако је он супротан стварности.
Треба напоменуту да потенцијал није крактеристика само тела већ и сваке тачке електричног поља те да оне тачке које су ближе наелектрисаном телу имају виши потенцијал, а оне које су даље имају нижи потенцијал.
Потенцијал електростатичког поља бројно је једнак количнику електростатичке потенцијалне енергије наелектрисања у пољу и количине тог наелектрисања.
Рад који се изврши приликом премештања наелектрисања q из једне у другу тачку електричног поља једнак је производу наелектрисања тела које се премешта и напона између тих тачака. Рад не зависи од путање којом се наелектрисано тело креће.
Напон међу паралелним полчама наелектрисаним истим количинама наелектрисања супротног знака једнак је производу јачине ел. поља и удаљености међу плочама.