تبلیغات
با آسون بخون - قانون کولن

با آسون بخون - قانون کولن

قانون کولن
قانون,کولن,
با آسون بخون

جستجو

نظرسنجی سایت

چه مطالبی بیشتر از بقیه روی سایت قرار گیرد؟





فهرست موضوعات مطالب

در سال 1785، فیزیكدانی فرانسوی به نام كولن به بررسی تأثیر مقدار بارها و فاصله آن ها بر نیروی الكتریكی ایجاد شده پرداخت. کولن برای اندازه‌گیری نیروی الكتریكی از ترازوی پیچشی استفاده می كرد. تصویر این وسیله در شكل زیر دیده می شود.

قانون كولن

قانون كولن

كولن بر اساس آزمایش های متعدد دریافت كه اگر فاصله بین بارها دو برابر شود، نیروی بین آن ها یك چهارم و اگر فاصله بین بارها سه برابر شود نیروی بین آن ها یك نهم خواهد شد. چنین رفتاری را رابطه عكس مربع می‌گویند زیرا با زیاد شدن فاصله، نیرو كم شده و میزان كاهش با مربع فاصله رابطه دارد.

كولن همچنین مشاهده كرد كه اگر بار روی یكی از دو جسم را نصف كند،نیرو نصف ‌شده و اگر بار هر دو جسم نصف شود، نیرو یك چهارم می‌گردد. این بدان معنی است كه مقدار نیرو با حاصل ضرب دو بار رابطه دارد.

این دو موضوع در یك قانون به نام قانون كولن تركیب می‌شود: قانون كولن

در این رابطه، Q مقدار بار روی دو جسم و r فاصله بین مراكز بارهامی‌باشد. K مقدار ثابتی است كه بستگی به جنس محیط و واحدهای انتخاب شده برای نیرو، بار و فاصله دارد.

آزمایش نشان می دهد كه راستای نیروی الكتریكی منطبق بر خط واصل بین دو بار است. اگر علامت بارها مخالف باشد، نیروی جاذبه و اگر علامت بارها یكی باشد نیرو دافعه خواهد بود.

قانون كولن

در هر دو حالت فوق، مقدار نیروی وارد بر دو جسم برابر و جهت آن عكس یكدیگر است، بنابر این نیروهای الکتریکی از قانون سوم نیوتون تبعیت می كنند.

تاكنون بار واحد الكتریكی را تعریف نكرده ایم، مقدار این واحد به روشی مستقل و با توجّه به نیروی بین سیم‌های حامل جریان تعیین

می‌شود، این واحد كولن نامیده می شود. با مشخص شدن واحد بار، مقدار K به وسیله آزمایش به دست می‌آید:

قانون كولن

یك كولن بار بسیار بزرگی است، به عنوان مثال دو كره با بار یك کولن و در فاصله 1 متر از یكدیگر، نیرویی برابر با:

قانون كولن

قانون كولن

بر یكدیگر وارد می‌كنند. این نیرو معادل وزن یك جرم یك میلیون تنی است. برای درك بهتر اندازه واحد كولن به موارد زیر توجّه كنید.

مقدار باری كه در ابرها باعث رعد و برق شدید می‌شود حدود 25 كولن است. بارهایی كه در آزمایشگاه و اطرافمان مشاهده می‌كنیم حدود چند میكروكولن می‌باشند، به عنوان مثال وقتی روی موكت راه می روید، مقدار بار انتقال یافته به بدن شما یك میلیونیوم كولن است.

در زمان كولن وسیله ای برای اندازه‌گیری مقدار بار وجود نداشت ولی او به وسیله كره‌های فلزی یكسان، بارهایی با نسبت مشخص تولید می كرد. برای مثال اگر كره فلزی بارداری به كره فلزی بدون‌ باری با همان ابعاد تماس پیدا كند، بار كره اول بین دو كره به طور مساوی تقسیم ‌شده و بدین ترتیب بار 2/1 حاصل می‌شود. كولن با انجام متوالی این كار، مجموعه ای از كره ها با نسبت بارهای مشخص ایجاد كرده بود و با آن ها آزمایش می كرد.

ثابت K در رابطه كولن معمولاً به شكل دیگری و بر اساس قانون كولن (ضریب گذردهی خلاء) بیان می‌شود. بدین ترتیب كه قانون كولن بوده و قانون كولن بدین صورت قابل بیان است: قانون كولن

اندازه قانون كولن برابر است با :قانون كولن

اگر چه این رابطه كمی پیچیده به نظر می‌رسد ولی روابط دیگر فیزیكی به كمك رابطه فوق، شكل ساده‌ تری خواهند داشت.

قانون كولن

قانون كولن برای مواردی صادق است كه ابعاد بار در مقایسه با فاصله بین بارها بسیار كوچك باشد (بارهای نقطه ای)، البته اگر بار به شكل یكنواخت روی كره پخش شده باشد، به این شرط احتیاجی نیست و می توان از رابطه استفاده كرد مشروط بر این كه r را فاصله بین مراكز كره‌ها در نظر بگیریم. اندازه بار اغلب بر حسب میكروكولن بیان می‌شود (قانون كولن ) وقتی اندازه بار را در رابطه كولن قرار می‌دهید به یاد داشته باشید كه میكروكولن را به كولن تبدیل كنید

μC=10-6 C

در محاسبه نیرو با استفاده از قانون كولن معمولا از علامت بار صرفه نظر شده و آن را فقط برای تشخیص جهت نیرو لازم داریم.

نویسنده : نظرات () سه شنبه چهاردهم شهریورماه سال 1396 - ساعت 22 و 00 دقیقه و 00 ثانیه

نظرات

 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر

آمار بازدید سایت

بازدیدهای امروز : نفر
--------------------
بازدیدهای روز قبل: نفر
--------------------
بازدید این ماه : نفر
--------------------
بازدید ماه قبل : نفر
--------------------
تاریخ آخرین بروز رسانی :
--------------------
كل بازدیدها : نفر

تبلیغات و بنر ها

پشتیبانی