اثر اجسام باردار بر یکدیگر

اگر یک میله ی شیشه ای را به پارچه ای مالش دهیم، میله ی شیشه ای دارای بار مثبت می شود. چنان چه میله کائوچو را به یک تکه پشم مالش دهیم، دارای بار منفی میشود. حال اگر میله شیشه ای باردار مثبت را به میله کائوچویی باردار منفی نزدیک کنیم، چون این دو جسم بارهای مخالف دارند، یکدیگر را جذب می کنند. در صورتی که دو میله شیشه ای که بار مثبت دارند را در مجاورت هم قرار دهیم، چون بار این دو جسم همنام است، یکدیگر را دفع می کنند

اثر اجسام باردار بر یک دیگر

قانون کولن

در قرن هجدهم یک دانشمند فرانسوی به نام کولن هنگامی که با بارهای الکتریکی آزمایش هایی را انجام می داد، قانونی در مورد نیروی جاذبه و دافعه الکترواستاتیکی کشف کرد که به آن « قانون کولن» می گویند. کولن آزمایش های خود را در دو مرحله انجام داد:

الف- ابتدا به دو کره ساکن و متحرک، بارهای الکتریکی مساوی و هم نام داد و نیروی دافعه بین آنها را در فاصله های مختلف اندازه گیری کرده و نتیجه گرفت که این نیرو با عکس مجذور فاصلۀ دو بار الکتریکی متناسب است، یعنی وقتی فاصله دو بار الکتریکی دو برابر شود، نیروی بین آنها به 1/4 مقدار اولیه می رسد. هنگامی که فاصله بین دوبارالکتریکی نصف حالت اول شود،نیروی بین آنها 4 برابرمی شود

ب- در مرحله بعد، کولن بارهای متفاوتی را به دو کره داد و نیروهای آن ها را در فاصله ی ثابت اندازه گیری کرد.او نتیجه گرفت که نیروی جاذبه یا دافعه ای که بین کره ها ایجاد می شود، به طور مستقیم با مقدار بار الکتریکی روی هریک از کره ها متناسب است.

اگر بار الکتریکی را با q2 و q1 ، فاصله بین دو بار را با d و و نیرو را با F نمایش دهیم، قانون کولن به صورت رابطه زیر نوشته می شود:

K ضریب ثابتی است که به واحدهای انتخاب شده و جنس محیطی که جسم باردار در آن قرار گرفته است، بستگی دارد. در این رابطه اگر F بر حسب نیوتون و q بر حسب کولن و d برحسب متر باشد k تقریباK=9*109   Nm2/c2خواهد شد.

اگر به هنگام محاسبه، بار مثبت را با علامت مثبت و بار منفی را با علامت منفی نشان دهیم، نیروی دافعه بین دو بار همنام با علامت مثبت و نیروی جاذبه بین دو بار غیر همنام با علامت منفی به دست می آید.

مثال : دو بار الکتریکی مثبت یک کولنی در فاصله یک کیلومتر از یک دیگر قرار دارند. مقدار نیروی وارد بر هر دو بار چند نیوتون است؟(K=9*109 Nm2/c2)

حل :

کولن (1806-1736)

کولن دانشمند فرانسوی در ابتدا در رشته مهندسی ارتش خدمت می کرد. در سال 1789 از ارتش استعفا کرد و به امور علمی و تحقیقی پرداخت. کولن در الکتریسیته موفق به کشف قانون جاذبه و دافعۀ الکتریکی شد. دنیای علم به پاس خدمات کولن واحد مقدار الکتریسیته را کولن نامید .