Prawo Coulomba mówi nam, że dwa ładunki działają na siebie siłą, która jest wprost proporcjonalna do iloczynu ich wartości, a odwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości między nimi.
Oznacza to, że jeżeli będziemy zwiększali wartość ładunku przy niezmieniającej się odległości między nimi to wartość siły oddziaływania wzrasta. /wprostproporcjonalność/
Jeżeli wartość ładunków pozostaje bez zmian, a zwiększa się odległość między ładunkami to wartość siły maleje. /odwrotność/
Siła oddziaływania między ładunkami określa wzór:
F = k·q₁·q₂/r²
Przykładowe zadanie
Jaką wartość ma siła oddziaływania między dwoma ładunkami o wartościach q₁ = 5·10⁻⁵ C i q₂= 6·10⁻⁷ C, jeżeli odległość między nimi wynosi 20 cm. Stała
elektrostatyczna k = 9·10⁹ N·m²/C²
Rozwiązanie
Odległość między ładunkami musimy wyrazić w metrach wobec tego zamieniamy 20 cm na m 20 cm = 0,2 m
Przystępujemy do rozwiązania zadania
Dane Szukane Wzór
q₁ = 5·10⁻⁵ C F = ? F = k·q₁·q₂/r²
q₂ = 6·10 ⁻⁷ C
k = 9·10⁹ N·m²/C²
r = 0,2 m
Rozwiązanie
F = k·q₁·q₂/r²
F = 9·10⁹ ·5·10⁻⁵·6·10⁻⁷/(0,2)²
rachunek jednostek
F = [ (N·m²/C²)C·C/m² ] = [ N·m²·C²/C²·m² ] = [ N ]
F = (270/0,04) ·10⁹/10⁵·10⁷
F = (27·1000/4)·10⁹/10¹²
F = 6,75·10³·10⁹/10¹²
F = 6,75·10¹²/10¹²
F = 6,75 N
Odp. Siła oddziaływania wynosi 6,75 N
Rozsuńmy ładunki na odległość 30 cm = 0,3 m
wartości ładunków bez zmian
Dane Szukane Wzór
q₁ = 5·10⁻⁵ C F = ? F = k·q₁·q₂/r²
q₂ = 6·10 ⁻⁷ C
k = 9·10⁹ N·m²/C²
r = 0,3 m
Rozwiązanie
F = k·q₁·q₂/r²
F = 9·10⁹ ·5·10⁻⁵·6·10⁻⁷/(0,3)²
rachunek jednostek
F = [ (N·m²/C²)C·C/m² ] = [ N·m²·C²/C²·m² ] = [ N ]
F = (270/0,09) ·10⁹/10⁵·10⁷
F = (27·1000/9)·10⁹/10¹²
F = 3·10³·10⁹/10¹²
F = 3·10¹²/10¹²
F = 3 N
Odp. Wartość siły wynosi 3 N
