Что такое электрический заряд и о чём говорит закон Кулона?
В учебнике написано про электрический заряд и закон Кулона, но это набор символов. Что такое заряд простыми словами и как два заряда притягиваются или отталкиваются?
2 ответа
Заряд — это свойство частиц, из-за которого они взаимодействуют электрически. Бывает двух видов: плюс (как у протона) и минус (как у электрона). Измеряется в кулонах (Кл).
Главное правило: одноимённые заряды отталкиваются, разноимённые притягиваются (плюс с плюсом — врозь, плюс с минусом — вместе).
Закон Кулона говорит, с какой силой:
F = k·q₁·q₂ / r²
где q₁, q₂ — заряды, r — расстояние между ними, k ≈ 9·10⁹ (постоянная).
Смысл словами: сила тем больше, чем больше заряды, и резко падает с расстоянием (квадрат в знаменателе). Увеличил расстояние в 2 раза — сила упала в 4 раза.
Пример: два заряда по 1 Кл на расстоянии 1 м оттолкнутся с огромной силой ~9 млрд ньютонов. Поэтому в реальности заряды измеряют в микро- и нанокулонах.
Частая ошибка: забывают про квадрат расстояния. Это не пропорция 1/r, а именно 1/r² — сила падает очень быстро.
Закон Кулона по виду — близнец закона всемирного тяготения: там тоже сила ~ массы / r². Разница в том, что гравитация только притягивает, а заряды могут и отталкиваться. И электрическая сила в обычных условиях гораздо мощнее гравитационной.