Ligji i Kulombit

Nga Wikipedia, enciklopedia e lirë
Shko te: navigacion, kërko

Ligji i Kulombit, i zhvilluar në 1780s nga fizikani Francez Charles Augustin de Coulomb, mund të jepet në formën skalare si më poshtë :

Madhësia e forcës elektrostatike midis dy ngarkesave pikësore është në përpjesëtim të drejte me prodhimin e modulit të çdo ngarkese dhe në përpjesëtim të zhdrejte me katrorin e distance midis ngarkesave.

Forma skalare[redakto | redakto tekstin burimor]

Diagram qe përshkruan mekanizim themelor të ligjit të Kulombit ; ngarkesat e njëjta shtyjnë njëra tjetrën kurse ngarkesat e kundërta tërhiqen me njëra tjetrën.

Neqoftese drejtimi i force nuk na hyn në pune atëherë forma e thjeshtuar, skalare, e versionit të ligjit të Kulombit mjafton. Madhësia e forcës mbi një ngarkese, \scriptstyle{q_1}, për shkak të pranisë te një ngarkese të dyte, \scriptstyle{q_2}, jepet nga moduli i

F = {1 \over 4\pi\varepsilon_0}\frac{q_1q_2}{r^2},

ku \scriptstyle{r} është ndarja e ngarkesave dhe \scriptstyle{\varepsilon_0} është konstantja elektrike. Një forcë pozitive implikon një bashkëveprim shtytës, kurse një forcë negative tregon një bashkëveprim terheqes.[1]

Faktori, (\scriptstyle{k_e}) i njohur si konstantja e Kulombit, është :


\begin{align}
k_e &= \frac{1}{4\pi\varepsilon_0} = \frac{\mu_0\ {c_0}^2}{4 \pi} = 10^{-7}\ {c_0}^2 \\
&= 8.987\ 551\ 787\ \times 10^9 \\
\end{align}
\approx 9 \times 10^9Nm2C−2 (gjithashtu në metra mF −1).[2]

Fusha elektrike[redakto | redakto tekstin burimor]

Red right arrow.svg
 Artikulli kryesor: Fusha elektrike.

Forma vektoriale[redakto | redakto tekstin burimor]

\mathbf{F} = {1 \over 4\pi\varepsilon_0}{q_1q_2(\mathbf{r}_1 - \mathbf{r}_2) \over |\mathbf{r}_1 - \mathbf{r}_2|^3} = {1 \over 4\pi\varepsilon_0}{q_1q_2 \over r^2}\mathbf{\hat{r}}_{21},

Sistem me ngarkesa diskrete[redakto | redakto tekstin burimor]

Parimi i mbivendosjes lineare mund të përdoret për të llogaritur forcën mbi një thërrmije prove të vogël, \scriptstyle{q}, nga një sistem i \scriptstyle{N} ngarkesave diskrete :

\mathbf{F}(\mathbf{r}) = {q \over 4\pi\varepsilon_0}\sum_{i=1}^N {q_i(\mathbf{r} - \mathbf{r}_i) \over |\mathbf{r} - \mathbf{r}_i|^3} = {q \over 4\pi\varepsilon_0}\sum_{i=1}^N {q_i \over R_{i}^2}\mathbf{\hat{R}}_{i},

Shpërndarja e vazhdueshme e ngarkesës[redakto | redakto tekstin burimor]

Paraqitja grafike[redakto | redakto tekstin burimor]

Përafrimi elektrostatik[redakto | redakto tekstin burimor]

Tabele e madhësive të derivuara[redakto | redakto tekstin burimor]

Vetija e thërrmijës Relacioni Vetija e fushës
Madhësi vektoriale
Forca (tek 1 nga 2)
\mathbf{F}_{12}= {1 \over 4\pi\varepsilon_0}{q_1 q_2 \over r^2}\mathbf{\hat{r}}_{21} \
\mathbf{F}_{12}= q_1 \mathbf{E}_{12}
Fusha elektrike (tek 1 nga 2)
\mathbf{E}_{12}= {1 \over 4\pi\varepsilon_0}{q_2 \over r^2}\mathbf{\hat{r}}_{21} \
Relacioni \mathbf{F}_{12}=-\mathbf{\nabla}U_{12} \mathbf{E}_{12}=-\mathbf{\nabla}V_{12}
Madhësi skalare
Energjia potenciale (tek 1 nga 2)
U_{12}={1 \over 4\pi\varepsilon_0}{q_1 q_2 \over r} \
U_{12}=q_1 V_{12} \
Potenciali (tek 1 nga 2)
V_{12}={1 \over 4\pi\varepsilon_0}{q_2 \over r}

Shikoni gjithashtu[redakto | redakto tekstin burimor]

Shënime[redakto | redakto tekstin burimor]

  1. ^ Coulomb's law, Hyperphysics
  2. ^ Coulomb's constant, Hyperphysics

Referenca[redakto | redakto tekstin burimor]

  • Griffiths, David J.: Introduction to Electrodynamics (3rd ed.). Prentice Hall 1998, ISBN 0-13-805326-X
  • Tipler, Paul: Physics for Scientists and Engineers: Electricity, Magnetism, Light, and Elementary Modern Physics (5th ed.). W. H. Freeman 2004, ISBN 0-7167-0810-8


Lidhje të jashtme[redakto | redakto tekstin burimor]