در این فیلم آموزشی با قانون کولن و عوامل موثر بر اندازه نیروی بین دو جسم با بار الکتریکی آشنا می شوید. همچنین مثال و تست های مهمی از این مبحث برای شما بیان خواهد شد.
قانون کولن
شارل آگوستین کولُن، دانشمند فرانسوی در قرن هجدهم با انجام آزمایش های ساده و هوشمندانه ای توانست عوامل مؤثر بر نیروی الکتریکی بین دو ذره باردار را که بار نقطه ای خوانده می‌شود، شناسایی کند. نتیجه آزمایش های او که امروزه قانون کولن نامیده می شود بیان می دارد که:
اندازه نیروی الکتریکی (الکتروستاتیکی) بین دو بار نقطه ای که در راستای خط واصل آنها اثر می‌کند، با حاصلضرب بزرگی آنها متناسب است و با مربع فاصله بین آنها نسبت وارون دارد. اندازه این نیرو برابر است با:
در این رابطه q1 و q2 اندازه بارهای نقطه و r فاصله بین دو بار و k کولن و F اندازه نیروی بین دوبار می باشد.مقدار k برابر است با:
k=8.98755×109
میزان نیروی بین دو بار نقطه ای به حاصلضرب اندازه بار آنها و فاصله ای که با هم دارند بستگی دارد.
مثال
برای آشنایی بیشتر با بارالکتریکی به نمونه سوالی درباره آن توجه نمایید:
دو گوی کوچک فلزی مشابه دارای بارهای q1 و 11q1 هستند و در فاصلۀ d از یکدیگر قرار دارند. اگر دو گوی را با یکدیگر تماس و در همان فاصله از یکدیگر قرار دهیم، اندازۀ نیرویی که بر یکدیگر وارد میکنند، چند برابر می‌شود؟
پاسخ : برای حل این مثال نخست لازم است با پایستگی بار آشنا باشید. این قانون در این مثال بیان می دارد که جمع بار کره ها که جمع بار کل است ثابت خواهد ماند. چون در ابتدا مجموع جمع دو بار 10- است پس در انتها نیز مجموع جمع آنها 10- خواهد بود. چون کره ها مشابه است پس بار بعد از مالش بین هر دو کره یکسان و برابر 5- خواهد بود. حال فقط کافیست تا اعداد را در فرمول کولن قرار دهیم:
به منظور یادگیری بیشتر موضوع قانون کولن و حل مثال های بیشتر و تست های کنکور ویدئو آموزشی را مشاهده کنید.
سوالات متداول
قانون کولن بیان می‌دارد: اندازه نیروی الکتریکی (الکتروستاتیکی) بین دو بار نقطه ای که در راستای خط واصل آنها اثر می‌کند، با حاصلضرب بزرگی آنها متناسب است و با مربع فاصله بین آنها نسبت وارون دارد.
به اندازه آن دو نیرو و مقدار فاصله ای که به هم دارند بستگی دارد.
