Čistá elektrostatická síla: 3 důležitá fakta, která byste měli vědět

Projekt síťová elektrostatická síla je síla, která existuje, když jakýkoli náboj nebo částice jdou proti sobě, když se každý vektor každé elektrické síly těchto příslušných nábojů sečte.

        Přitažlivá nebo odpudivá síla mezi jakýmikoli dvěma nabitými tělesy v důsledku přítomnosti elektrických nábojů přináší koncept elektrostatický síla do akce.

          V klasické fyzice jakýkoli materiál, když se o sebe tře, přitahuje částice, které jsou lehké, známé jako elektrony. Síla vyvíjená těmito částicemi je známá jako elektrostatická a je popsána hlavně Coulombovým zákonem. Jednoduše řečeno, elektrostatická síla je ta, která existuje mezi náboji. Statické znamená, že se náboje nepohybují rychle.

Nyní, když máme představu o elektrické síle mezi těmito statiky poplatky, pojďme dále podrobněji o jevech. Pro začátek se elektrostatická síla jinak nazývá Coulombova síla. Toto je síla, kterou působí jeden náboj na druhý, když je od sebe vzdálený.

čistá elektrostatická síla

Rovnice pro tuto sílu je F = E/q, kde E je elektrické pole. Celková vektorová síla, která se sečte, dává čistou elektrostatickou sílu.

            Pro lepší pochopení uvádíme několik příkladů z každodenního života,

  1. Zatímco se kouskem papíru tře po mastných vlasech pomocí hřebenu, vzniká elektrostatická síla.         
  • Když je jeden balónek třen o jiný balón, ve kterém je jeden z balónků třen vlasy, vzniká elektrostatická síla.

Jeden bod k zapamatování je, že elektrostatická síla je v podstatě nekontaktní síla; existuje nulový kontakt s předmětem, který je buď odtažen nebo tlačen proti sobě.

Čistý elektrostatický vzorec

Vzorec čisté elektrostatické síly je F = (k q1 q2)/r2.

Kde,

       k = konstanta úměrnosti

       q1, q2= nabíjení v kontaktu (nabíjení může být buď – + nebo +- nebo – – nebo + +)

       r = vzdálenost oddělující náboje

Toto je základní vzorec pro vyhodnocení elektrostatické síly.

Tento vzorec udává velikost čisté elektrostatické síly.

Směr čisté elektrostatické síly je dán vztahem ϴ = tan-1 (Fx/Fy)

Zde se čistá elektrostatická síla na náboje vypočítá sečtením jednotlivých vektorových sil, které působí stejnou silou na druhý náboj, tj. síly, kterou působí q1 na q2 a síly, kterou působí náboj q2 na q1.

Pomocí výše uvedeného vzorce lze vypočítat jakýkoli druh elektrostatické síly, a když jsou dva nebo více nábojů, vzorec se odpovídajícím způsobem změní.

Například, když existují tři náboje, čistá elektrostatická síla je dána jako

       F12 = (k q1 q2)/r12; F13 = (kqlq1)/r3

Problém čisté elektrostatické síly

              Nechť systém sestává ze dvou nábojů, q1=20 μC; q2=-30 μC odděleno vzdáleností. Nyní vypočítejte čistou elektrostatickou sílu.

obrázek 2 1

F= (kqlq1)/r2

F= (9 x 109 x 20 x 10-6 x 30 x 10-6) / (10 x 10)

F= 54 x 10-3 N

Protože máme co do činění se dvěma náboji, síla, kterou na sebe působí, bude stejná, takže záporné znaménko na náboji q2 bude zanedbáno.

  Vypočítejte velikost čisté elektrostatické síly na náboj q1 v důsledku nábojů q2 a q3.

obrázek 3

Síla, kterou působí q2 na q1, je F12; protože je náboj kladný, přitahují se navzájem. F13 je síla, kterou působí q3 na q1. Tomu se také říká přitažlivá síla. Zde jsou silové body v různých směrech, takže pomocí vektorových složek vypočítáme čistou elektrostatickou sílu.

Velikost čisté elektrostatické síly je daná:

 Síla působící na q1 v důsledku q2:

F12= 9 x 109 x 3 x 10-6 x 5 x 10-6 / (0.10 x 0.10)

F= 13.5 x 10 N

Síla působící na náboj q1 v důsledku q3:

             F13 = 9 x 109 x 3 x 10-6 x 2 x 10-6 / (15 x 15)

             F13 = 2.4 N

Jak vypočítat čistou elektrostatickou sílu

Elektrostatika je část fyziky, která se zabývá studiem jevu, kdy jsou náboje přítomny ve statické rovnováze, tj. když se náboje pohybují extrémně pomalu. Jedním z hlavních důvodů, proč jsou náboje v rovnováze, je to, že se rychle pohybují kvůli silné elektrické síle.

Základním jevem statické elektřiny je přenos nábojů z jednoho tělesa na druhé. Objekt, který ztratí elektron, se nabije kladně a ten, který elektron získá, se nabije záporně.

Řekněme, že máme dva náboje, jeden záporný a druhý kladný. Tyto dva náboje jsou znázorněny q1 a q2 . r být vzdálenost oddělující náboje. Zde vypočítáme Coulombovu sílu, protože náboje jsou odlišné; navzájem se přitahují. Směr síly je jiný, ale velikost je stejná. A to je dáno skutečností, že coulombova síla je vektorová veličina.

Síla, kterou působí náboj q1, je označena F1 a náboj označený nábojem q2 je označen F2. Ale celkově to považujeme za sílu přitažlivosti.

Přitažlivá síla působící na náboj q1 v důsledku q2, takže síla je zapsána jako F12. Podobně přitažlivá síla působící na náboj q2 se zapíše jako F21.

Nyní s ohledem na výše uvedené vysvětlení nyní odvodíme čistou elektrostatickou sílu jako

                           F = kqlq1r Xr      

kde k je konstanta úměrnosti s hodnotou 9 x 109.

Toto je základní vzorec pro výpočet elektrostatické síly a je založen na daných problémech; vzorec se pravděpodobně změní ve velikosti a úhlu čisté elektrostatické síly.

********************************