كتب قانون كولوم
اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.
قانون كولوم (معلومة)
قانون كولوم، أو قانون التربيع العكسي لكولوم هو قانون الفيزيائي الذي يصف التفاعل الكهرو ستاتيكي بين الجسيمات المشحونة كهربياً، وقد نشر عام 1785 من قبل الفيزيائي الفرنسي شارل أوجستين دي كولوم وكان أساساً في تطوير النظرية الكهرومغناطيسية، هو يعتبر مماثل لقانون التربيع العكسي لأسحاق نيوتن الذي يصف الجاذبية الكونية، كما يمكن استخدام قانون كولوم لاشتقاق قانون جاوس والعكس صحيح، وقد تم اختبار القانون بشكل كبير، ولقد أيدت جميع الملاحظات مبدأ القانون.
نص قانون كولوم
"قوة التجاذب أو التنافر بين شحنتين في الفراغ تتناسب تناسباً طردياً مع القيمة المطلقة لحاصل ضرب شحنتيهما، وعكسياً مع مربع المسافة بينهما".
الصيغة الرياضية
حيث أن:
بناء على قانون قوى لورنتز فإن مقدار المجال الكهربائي (E) الذي تولده شحنة نقطية واحدة (q) على مسافة معينة (r) هو:
للحصول على شحنة موجبة، وجهت الإتجاه من النقاط على طول خطوط الحقل الكهربائي بعيداً شعاعيا من موقع الشحنة النقطية، في حين أن الإتجاه هو عكس الشحنة سالبة، وحدات SI للمجال الكهربي هي فولت لكل متر أو نيوتن في الكولوم.
جهد كولوم
يستخدم ثابت كولوم لتعيين الجهد الكولومي (الكهربائي):
- ثابت كولوم يكتب أحيانا في الصيغة:
حيث: : سماحية الفراغ الكهربية
وعلاقته بقانون كولوم كالآتي:
جهد كولوم :
حيث:
- q الشحنة النقطية،
- Q الشحنة المركزية
يستخدم هذا الجهد الكهربائي أحيانا كتبسيط لجهد النواة الذرية التي يدور حولها إلكترون (انظر ذرة الهيدروجين.
توزيع الشحنة المتصلة
لتوزيع شحنة، فإن تكامل على المنطقة المحتوية على الشحنة يناظر تجميع لانهائي، يعامل كل عنصر متناهي الصغر من الفراغ كشحنة نقطية .
لتوزيع خطي لشحنة (وهو تقريب جيد لشحنة في سلك) حيث تعطي الشحنة لوحدة طول عند الموقع ، و هي عنصر طول متناهي الصغر،
لتوزيع سطحي لشحنة (وهو تقريب جيد لشحنة من طبق على (مكثف) طبق آخر موازي) حيث تعطي الشحنة لوحدة المساحة عند الموقع , and هي عنصر مساحة متناهي الصغر،
لتوزيع حجمي لشحنة (مثلما هو الحال لشحنة داخل كتلة معدنية) حيث تعطي الشحنة لوحدة الحجم عند الموقع ، و هي عنصر حجم متناهي الصغر،
القوة على شحنة اختبار صغيرة عند الموقع هي
التجاذب والتنافر
إذا كانت الشحنتان متشابهتان بالنوع فتكون القوة المتبادلة بينهما تنافر وإذا كانت الشحنتان مختلفتان بالنوع تكون القوة تجاذب.
وإذا أردنا أن نحسب المحصلة الكلية لعديد من القوى الناشئة عن أكثر من شحنة نقوم بدراسة تاثير كل شحنة على الشحنات الأخرى وثم نقوم بتحليل تلك القوى الناشئة تحليل اتجاهي وثم نجمع القوى الواقعة على كل محور. ونأتي بذلك على متجه يمثل محصلة القوي الناشئة عن توزيع الشحنات في توزيع معين.
استخدام التكامل للتوزيع النتصل يكون مفيد لايجاد المحصلة بسهولة وهذا القانون تم استنتاجه عن طريق التجربة وليس الاستنتاج الرياضي.
