Coulomb yasası

Vikipedi, özgür ansiklopedi

Elektrostatik

Elektromıknatıslık
Elektrik - Mıknatıslık
Elektriksel yük
Coulomb yasası
Elektriksel alan
Gauss yasası
Elektriksel gerilim
Manyetostatik
Ampere yasası
Mıknatıssal alan
Mıknatıssal moment
Elektrodinamik
Elektriksel akım
Lorentz güç yasası
Elektromotif kuvvet
Elektromıknatıssal indüksiyon
Faraday-Lenz yasası
Deplasman akımı
Maxwell denklemleri
Elektromıknatıssal alan
Elektromıknatıssal ışınım
Elektriksel devreler
Elektriksel iletme
Elektriksel direnç
Sığalık
İndüktans
Empedans
Resonant cavities
Waveguides
Bu kutu: gör • • değiştir

Coulomb'un burulma terazisi

Coulomb yasası, elektrik yüklü iki parçacık arasındaki kuvvetin büyüklüğü, yüklerin çarpımı ile doğru, yüklerin arasındaki uzaklığın karesiyle ters orantılıdır şeklinde ifade edilir.

Bu tanım, Newton'un, mekanik harekete ilişkin üçüncü yasasına benzerdir. Colulomb yasasının formülasyonu, Newton'un yerçekimi yasası ile aynı formdadır: Bir kütlenin, ikinci kütleye uyguladığı elektriksel kuvvet, ikincinin birinciye uyguladığına eşittir.

[değiştir] Sayısal form

Eğer kuvvetin yönü değil de sadece büyüklüğü ile ilgileniliyorsa, yasanın basitleştirilmiş ve sayısal şekli kullanılabilir:

$F = k_C \frac{|q_1| |q_2|}{r^2}$

burada:

$F \$ uygulanan kuvvetin büyüklüğü,

$q_1 \$ birinci kütlenin yükü,

$q_2 \$ diğer kütlenin yükü,

$r \$ aralarındaki mesafe,

$k_C = \frac{1}{4 \pi \epsilon_0} \approx$ 8.988×10⁹ N m² C⁻² (veya m F⁻¹) elektrostatik sabit veya Coulomb kuvvet sabiti,

$\epsilon_0 \approx$ 8.854×10⁻¹² C² N⁻¹ m⁻² (veya F m⁻¹) elektrik sabiti'dir.

cgs sisteminde, yük birimi statcoulomb olarak tanımlanır ve böylece Coulomb kuvvet sabiti 1 olur.

MKS gibi daha sık kullanılan birimlerle ölçüldüğünde, Coulomb kuvvet sabiti, $k$ , nümerik olarak, yerçekimi sabiti $G$ den çok daha büyük olacaktır ve dolayısıyla bu durumda yerçekimi kuvveti ihmal edilebilirdir.

$F$ kuvveti, yüklü iki kütleyi birbirine bağlayan çizgi üzerinde etkilidir. Aynı yüke sahip kütleler bu hat üzerinde birbirini iterler, zıt yüklü kütlelerse birbirini çekerler.

[değiştir] Vektörel form

Kuvvetin hem yönünü hem de büyüklüğünü aynı anda hesaplayabilmek için, yasanın vektörel versiyonunu kullanmak gerekebilir.

$\vec{F} = \frac{1}{4 \pi \epsilon_0} \frac{q_1 q_2 }{|\vec{r}|^3} \vec{r} = \frac{1}{4 \pi \epsilon_0 } \frac{q_1 q_2}{|\vec{r}|^2} \hat{r}$

burada

$\vec{F}$ ; elektrostatik kuvvet vektörü,

q 1

; kuvvetin uygulandığı yük,

q 2

; yük,

$\vec{r}=\vec{r_1}-\vec{r_2}$ ; iki yük arasındaki mesafe vektörü,

$\vec{r_1} \$ ;

q 1

'in konum vektörü,

$\vec{r_2} \$ ;

q 2

'nin konum vektörü, ve

$\hat{r}$ ; $\vec{r}$ yönüne bakan birim vektördür.

Bu vektör denklemi, zıt yüklerin birbirini çektiğini, aynı yüklerinse birbirini ittiğini gösterir. $q_1 q_2 \$ negatif olduğunda çeken, pozitif olduğunda ise iten bir kuvvet söz konusudur.