1.5 ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ ΚΟΥΛΟΜΠ

Από ποιούς παράγοντες εξαρτάται η ηλεκτρική δύναμη; Στόχοι μαθήματος Από ποιούς παράγοντες εξαρτάται η ηλεκτρική δύναμη; Από τί εξαρτάται η φορά και η διεύθυνση των ηλεκτρικών δυνάμεων; Ποιός είναι ο νόμος του Κουλόμπ; Charles Augustin de Coulomb (1736-1806)

Έχω δύο απομακρυνσμένες φορτισμένες σφαίρες. Ασκούνται δυνάμεις μεταξύ τους; Πλησιάζω τις δύο σφαίρες. Τί συμβαίνει;

Έχω δύο απομακρυνσμένες φορτισμένες σφαίρες. Ασκούνται δυνάμεις μεταξύ τους; Πλησιάζω τις δύο σφαίρες. Τί συμβαίνει;

Έχω δύο απομακρυνσμένες φορτισμένες σφαίρες. Ασκούνται δυνάμεις μεταξύ τους; Πλησιάζω τις δύο σφαίρες. Τί συμβαίνει; Τί δυνάμεις ασκούνται;

Έχω δύο απομακρυνσμένες φορτισμένες σφαίρες. Ασκούνται δυνάμεις μεταξύ τους; Πλησιάζω τις δύο σφαίρες. Τί συμβαίνει; Τί θα συμβεί αν τις πλησιάσω περισσότερο; F΄ F

Έχω δύο απομακρυνσμένες φορτισμένες σφαίρες. Ασκούνται δυνάμεις μεταξύ τους; Πλησιάζω τις δύο σφαίρες. Τί συμβαίνει; Τί θα συμβεί αν τις πλησιάσω περισσότερο;

Έχω δύο απομακρυνσμένες φορτισμένες σφαίρες. Ασκούνται δυνάμεις μεταξύ τους; Πλησιάζω τις δύο σφαίρες. Τί συμβαίνει; Τί θα συμβεί αν τις πλησιάσω περισσότερο; F F΄

Έχω δύο απομακρυνσμένες φορτισμένες σφαίρες. Ασκούνται δυνάμεις μεταξύ τους; Πλησιάζω τις δύο σφαίρες. Τί συμβαίνει; Τί θα συμβεί αν τις πλησιάσω περισσότερο; r F F΄ Η ηλεκτρική δύναμη Fηλ είναι αντιστρόφως ανάλογη με το τετράγωνο της απόστασης r μεταξύ των φορτίων 2r F΄/4 F/4 3r F΄/9 F/9

Τί συμβαίνει αν κρατήσω την απόσταση σταθερή και αλλάξω το μέγεθος του φορτίου; r q F F΄ r 2q r 3q

Τί συμβαίνει αν κρατήσω την απόσταση σταθερή και αλλάξω το μέγεθος του φορτίου; r q Η ηλεκτρική δύναμη Fηλ είναι ανάλογη με το ηλεκτρικό φορτίο κάθε σφαίρας q όταν η απόσταση των σφαιρών είναι σταθερή F F΄ r 2q 2F΄ 2F r 3q 3F 3F΄

Τί συμβαίνει αν κρατήσω την απόσταση σταθερή και αλλάξω το μέγεθος του φορτίου; q r q Η ηλεκτρική δύναμη Fηλ είναι ανάλογη με το ηλεκτρικό φορτίο κάθε σφαίρας q όταν η απόσταση των σφαιρών είναι σταθερή F F΄ r 2q 2q Πώς θα μεταβληθεί η δύναμη αν αλλάξω και το δεύτερο φορτίο; 3q r 3q

Τί συμβαίνει αν κρατήσω την απόσταση σταθερή και αλλάξω το μέγεθος του φορτίου; q r q Η ηλεκτρική δύναμη Fηλ είναι ανάλογη με το ηλεκτρικό φορτίο κάθε σφαίρας q όταν η απόσταση των σφαιρών είναι σταθερή F F΄ r 2q 2q 4F΄ 4F Πώς θα μεταβληθεί η δύναμη αν αλλάξω και το δεύτερο φορτίο; 3q r 3q

Τί συμβαίνει αν κρατήσω την απόσταση σταθερή και αλλάξω το μέγεθος του φορτίου; q r q Η ηλεκτρική δύναμη Fηλ είναι ανάλογη με το ηλεκτρικό φορτίο κάθε σφαίρας Q όταν η απόσταση των σφαιρών είναι σταθερή F F΄ r 2q 2q 4F΄ 4F Πώς θα μεταβληθεί η δύναμη αν αλλάξω και το δεύτερο φορτίο; 3q r 3q 9F 9F΄

Νόμος του Κουλόμπ Το μέτρο της ηλεκτρικής δύναμης Fηλ με την οποία αλληλεπιδρούν δύο σημειακά φορτία (q1 και q2)είναι ανάλογο του γινομένου των ηλεκτρικών φορτίων και αντιστρόφως ανάλογο του τετραγώνου της μεταξύ τους απόστασης r. Ο νόμος του Κουλόμπ ισχύει για φορτισμένα σώματα με πολύ μικρές διαστάσεις ή για φορτισμένες σφαίρες. To K είναι σταθερά αναλογίας και εξαρτάται από το υλικό μέσα στο οποίο βρίσκονται τα δύο φορτία. Για το κενό (και κατά προσέγγιση για τον αέρα) είναι http://photodentro.edu.gr/v/item/ds/7665

ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΕΙΣ Παρουσίαση των βασικών στοιχείων του νόμου του Coulomb. http://photodentro.edu.gr/v/item/ds/7666 Προσομοίωση στην οποία παρουσιάζονται δυο φορτισμένα σωματίδια και η μεταξύ τους αλληλεπίδραση. Ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να μεταβάλλει την απόσταση των δυο σωματιδίων αλλά και τα φορτία τους και να δει τις αντίστοιχες μεταβολές στις δυνάμεις με τις οποίες αλληλεπιδρούν τα δυο φορτισμένα σωματίδια. http://photodentro.edu.gr/v/item/ds/7665

Τα διανύσματα των δυνάμεων Κουλόμπ που ασκούνται στα δύο φορτία έχουν διευθύνσεις που βρίσκονται πάνω στην ευθεία που ενώνει τα δύο φορτία και φορές αντίθετες (λόγω δράσης αντίδρασης). r q q F΄ F

Τα διανύσματα των δυνάμεων Κουλόμπ που ασκούνται στα δύο φορτία έχουν διευθύνσεις που βρίσκονται πάνω στην ευθεία που ενώνει τα δύο φορτία και φορές αντίθετες (λόγω δράσης- αντίδρασης). r q q F΄ F r r

Τα διανύσματα των δυνάμεων Κουλόμπ που ασκούνται στα δύο φορτία έχουν διευθύνσεις που βρίσκονται πάνω στην ευθεία που ενώνει τα δύο φορτία και φορές αντίθετες (λόγω δράσης- αντίδρασης). r q q F΄ F r r

Γιατί το ηλεκτρικό εκκρεμές έλκεται από φορτισμένα σώματα;

Γιατί το ηλεκτρικό εκκρεμές έλκεται από φορτισμένα σώματα;

Γιατί το ηλεκτρικό εκκρεμές έλκεται από φορτισμένα σώματα; Η ράβδος βρίσκεται πλησιέστερα στην αρνητικά φορτισμένη περιοχή και της ασκεί μεγαλυτερη ελκτική δύναμη από την απωστική που ασκείται στην απέναντι πλευρά της σφαίρας r1 F1 F2 r2

Ανακεφαλαίωση Νόμος του Κουλόμπ Το μέτρο της ηλεκτρικής δύναμης Fηλ με την οποία αλληλεπιδρούν δύο σημειακά φορτία (q1 και q2)είναι ανάλογο του γινομένου των ηλεκτρικών φορτίων και αντιστρόφως ανάλογο του τετραγώνου της μεταξύ τους απόστασης r. Τα διανύσματα των δυνάμεων Κουλόμπ που ασκούνται στα δύο φορτία έχουν διευθύνσεις που βρίσκονται πάνω στην ευθεία που ενώνει τα δύο φορτία και φορές αντίθετες (λόγω δράσης - αντίδρασης). To K είναι σταθερά αναλογίας και εξαρτάται από το υλικό μέσα στο οποίο βρίσκονται τα δύο φορτία. Για το κενό (και κατά προσέγγιση για τον αέρα) είναι :

Ερωτήσεις Επανάληψης:

Ερωτήσεις Επανάληψης: Ασκήσεις 2,3

1) Σε μία σφαίρα με θετικό φορτίο q1=+1,6 μC πλησιάζώ μια δεύτερη χάλκινη σφαίρα. Οι σφαίρες απωθούνται με δύναμη μέτρου 4Ν. Αν στην πρώτη σφαίρα προσθέσω ηλεκτρόνια συνολικού φορτίου -4,8 μC πόση θα είναι η δύναμη μεταξύ των σφαιρών; (Κ=9·109 Νm2/C2)