Закон Кулона: Розніца паміж версіямі

[дагледжаная версія][дагледжаная версія]
Змесціва выдалена Змесціва дададзена
Радок 49:
== Гісторыя адкрыцця ==
[[File:Bcoulomb.png|thumb|Круцільныя вагі Кулона]]
[[Шарль Кулон]] у сваіх доследах выкарыстоўваў сканструяваны ім спецыяльны прыбор  — [[круцільныя вагі]]. Гэта два шкляныя цыліндры, унутры якіх на тонкай сярэбранай нітцы падвешаны лёгкі неправодны каромысел. На адным канцы каромысла замацаваны праводны шар, а на другім  — папяровая процівага. Шар можна зараджаць з дапамогай такога ж другога праводнага шара, што знаходзіцца на ізалюючым стрыжні, які замацаваны на накрыўцы ніжняга цыліндра. У час судакранання шароў зарад размяркоўваецца паміж імі пароўну, і шары адштурхваюцца. Па вугле закручвання ніткі, які адлічваецца па шкале, можна вызначыць сілу, з якой зарад другога шара дзейнічае на зарад першага. Зрабіўшы вялікую колькасць доследаў, Ш. Кулон вызначыў, што модулі сіл узаемадзеяння двух зараджаных шароў адваротна прапарцыянальныя квадрату адлегласці паміж імі.
 
Разражаючы другі шар дотыкам рукі, а потым дакранаючыся ім да ўжо зараджанага першага шара, Ш. Кулон змог атрымаць на ім зарады, модуль якіх у 2, 4, 8 і г.д. разоў меншы за першапачатковы. Ён высветліў, што пры нязменнай адлегласці модуль сіл узаемадзеяння двух нерухомых невялікіх зараджаных цел прама прапарцыянальны здабытку модуляў электрычных зарадаў кожнага з іх.
 
Абагульніўшы эксперыментальныя даныя, Кулон сфармуляваў закон, які атрымаў яго імя.
 
== Межы прымяняльнасці ==
Шляхам доследаў вызначана, што сілы ўзаемадзеяння двух пунктавых зарадаў не змяняюцца пры з'яўленні трэцяга пунктавага зараду або любой колькасці пунктавых зарадаў. У гэтым выпадку сілы ўздзеяння
кожнага з зарадаў q<sub>2</sub>, q<sub>3</sub>, …, q<sub>n</sub> на зарад q<sub>1</sub> вызначаюць
па законе Кулона. Выніковая сіла з'яўляецца вектарнай сумай сіл, з якімі кожны з гэтых зарадаў паасобна ўздейнічае на зарад q<sub>1</sub> (прынцып суперпазіцыі). Выкарыстаўшы прынцып суперпазіцыі і закон Кулона, можна апісаць электрастатычнае ўзаемадзеянне любой сістэмы зарадаў.
 
Закон Кулона, які апісвае электрастатычнае ўзаемадзеянне, фармальна падобны на [[закон сусветнага прыцягнення]] Ньютана, што вызначае сілы гравітацыйнага ўзаемадзеяння двух цел У абодвух выпадках модуль сіл узаемадзеяння: адваротна прапарцыянальны квадрату адлегласці паміж матэрыяльнымі пунктамі, прама прапарцыянальны велічыням, якія характарызуюць тыя ўласцівасці цел (матэрыяльных пунктаў), якія вызначаюць узаемадзеянні, — масам у адным выпадку і электрычным зарадам — у другім. Для вымярэння сіл электрычнага і гравітацыйнага ўзаемадзеянняў выкарысталі падобныя па канструкцыі эксперыментальныя ўстаноўкі. Аднак паміж сіламі гравітацыйнага і электрастатычнага ўзаемадзеянняў існуе істотнае адрозненне. Ньютанаўскія сілы прыцягнення — гэта заўсёды сілы прыцяжэння. Кулонаўскія ж сілы ўзаемадзеяння зарадаў могуць быць як сіламі прыцяжэння (паміж рознаіменнымі зарадамі), так і сіламі адштурхвання (паміж аднайменнымі зарадамі).
 
Закон Кулона праўдзівы не толькі для пунктавых зарадаў, але і для зараджаных цел сферычнай формы, зарады якіх размеркаваны раўнамерна па ўсім аб'ёме або па паверхні гэтых цел (пры гэтым ''r'' — адлегласць паміж цэнтрамі сферычных цел). Як паказваюць доследы, узаемадзеянне электрычна зараджаных цел у вакууме практычна не адрозніваецца ад іх узаемадзеяння ў паветры. Таму першапачатковую формулу выкарыстоўваюць, апісваючы ўзаемадзеянне зараджаных цел як у вакууме, так і ў паветры. Калі зараджанае цела знаходзіцца ў вадзе, газе, алеі або якім-небудзь іншым неправодным асяроддзі, то модуль сіл узаемадзеяння будзе меншы, чым у вакууме.
 
Эксперыментальныя факты сведчаць, што ўздзеянне нерухомага ў дадзенай інерцыыяльнай сістэме адліку пунктавага зараду на пунктавы зарад, які рухаецца, можа апісваць законам Кулона з прымальнай дакладнасцю.
 
{{зноскі}}