すべての原子には電荷があります。電子と陽子の量が不均一である場合、原子は帯電していると言われます。陽子よりも電子が少ない場合、原子は正に帯電していると言われます。陽子よりも電子の方が多い場合は負に帯電します。
体はさまざまな方法で帯電しますが、最も一般的なのは摩擦です。プラスチック製の櫛で髪をこすると、電子を拾います。しかし、くしの横に小さな紙片があると、電子が紙の正電荷を引き寄せるため、磁石が鉄のやすりを引き付けるようにそれらを引き寄せます。これが突撃の力です。
充電間の力
プラスチック製のくしやプラスチック製のはかりを髪の毛に当てて、小さな紙片に近づけると、プラスチック製の本体が磁石のように働き、紙が引き寄せられます。
プラスチック本体は、髪をこするときに髪から電子を受け取るため、より強い負の電荷を持っています.マイナスの電荷は、微細な紙片にすでに存在するプラスの電荷を引き寄せ、プラスチック本体に付着させます。それらに作用する電荷の力は、異なる電荷を持つものを引きつけたり反発させたりします。
複数の電荷間の力を見つけるのに役立つルールがあります。それらは:
<オール>クーロンの法則
クーロンの法則によると、「2 点電荷間の力は、電荷間の距離の 2 乗に反比例し、2 つの電荷の大きさの積に正比例し、2 つの電荷を結ぶ線に沿って作用します」。声明によると、力の式は次のとおりです。
F=kq1q2r2
どこで、
電荷に応じて、F は引力または反発力の大きさになります。
クーロン定数は k です。 SI 単位での k の値は 9109 です
2 つの電荷の大きさは q1 と q2 です。
2 つの電荷間の距離は r で表されます。
Fe=kq1q2r2
クーロンは、帯電した物体間の力を測定するねじり天秤を使用して電気力の量を計算しました (ねじり天秤は、地球の表面の重力加速度を測定する装置です)。したがって、この力は、2 つの静荷電粒子間で実験的に示されました。時間の経過とともに移動または変化しないものはすべて、静的と呼ばれます。
その結果、k は k =14π0 と省略されます。修正されたクーロンの式は次のように綴られます。
F=14π0q1q2r2
どこで、
自由空間の誘電率 (または、別の言い方をすれば、材料/媒体が電界を許容または伝達する能力) は 0 です。
重ね合わせの原則
実験的に証明されているように、他の多くの電荷による電荷に対する力は、一度に1つずつ取られた、他の電荷によるその電荷に対するすべての力のベクトル和です。他の料金が存在するため、別の部隊は影響を受けません。これは重ね合わせの原理として知られています。
力はベクトル量であるため、複数の電荷から作用する力がある場合は、式を定式化するときに方向を考慮することが重要です。真空中の次の 3 点源を考えてみましょう:q1、q2、および q3。 q1 に作用する力の合計を得るには、q2 と q3 から q1 に作用する力を合計する必要があります。 q2 によって q1 に加えられる力:
F12 =140 q1q2r12×r12 r12
次に、電荷 q1 と q3 の間の力を次のように求めます。
F13 =140 q1q3r13×r13 r13
次に、電荷 q1 の合計は、これらの力の合計です。
は = F12 + F13
重ね合わせの原理の宣言によれば、q1 によって q2 に加えられる力はクーロンの法則と同じになり、この力は q3、q4 などの他の点源の存在によって影響を受けません。 qn。結果として、すべての力のベクトル和を追加して、q1 が経験する全体の力「F」を計算する必要があります。すべての積のベクトル和は、ベクトル加算の平行四辺形の法則を使用して計算されます。多数の荷電源から 1 つの荷電スポットに作用する力を理解するには、クーロン方程式と重ね合わせの考え方の両方を組み合わせる必要があることがわかります。
ニュートンの第 3 法則はクーロンの法則と一致します
荷電粒子が感じる力は、他の荷電源の大きさに比例し、2 つの荷電点源の中心間の距離に反比例します。
多くの荷電点源がある場合、各点源の力は 1 つの荷電点に個別に作用するため、単一の点源にかかる力が加算されます。
電荷の極性は、その強さではなく符号で示されます。その強さは、その大きさによって決まります。電荷間の引力または反発を理解するために、正または負の符号が使用されます。
結論
体はさまざまな方法で帯電しますが、最も一般的なのは摩擦です。プラスチック製の櫛で髪をこすると、電子を拾います。プラスチック製のくしやプラスチック製のはかりを髪の毛に当てて、小さな紙片に近づけると、プラスチック製の本体が磁石のように働き、紙が引き寄せられます。複数の電荷がある場合、クーロンの法則に従って、力は常に直線上または点源の 2 つの中心から放射状に加えられます。
