¿Qué es la regulación de Coulomb? Directrices legales de la electrostática con un ejemplo

Directrices legales de la electrostática de Coulomb

Charles-Augustin de Coulomb encontró el Directrices legales sobre electrostática en 1785 generalmente conocido como Regulación de Coulomb. Hasta 1784, nadie conocía la unidad de coste eléctrico, por lo que el Coulomb emitió estas directrices legales tras una serie de experimentos de conducción entre dos lotes, basados principalmente en el Sq. Al revés. Reglamento. Se dirá que se cumplen las directrices legales de Coulomb de la electrostática:

Primer Reglamento

La primera legislación de Coulomb establece que, así como las tarifas eléctricas se repelen, las tarifas no se atraen.

Segundo Reglamento

La segunda legislación de la electrostática establece que la unidad ejercida entre dos pequeños cuerpos cargados (tasas de nivel) es inmediatamente proporcional al producto de sus tasas e inversamente proporcional al espacio entre ellos.

En otras palabras, el empuje eléctrico de atracción o repulsión entre dos factores cargados varía inmediatamente porque el producto de los factores cargados e inversamente porque el espacio entre estos factores de coste.

Las directrices legales de la electrostática de Coulomb se representarán matemáticamente como sigue.

Leyes de Coulomb de la electrostática

Ley de Coulomb

Lugar:

  • F = Presión
  • Q1, Q2 = Dos llevaron nuestros cuerpos o factores
  • d = Distancia entre los 2 cargados a nuestro cuerpo
  • Okay = Fijo cuyos valores dependen de los elementos de medición de F, Q1 y Q2 y de las trazas del medio aislante dieléctrico entre dos cuerpos cargados. El fijo Okay puede representarse por la imagen de λ (Lambda). O (Lambda) valor fijo de Okay = 1 / 4πεoεr en cada SI e Métodos MKS.

Publicación asociada:

Vacío de Coulomb Electrostática y Directrices Legales de la Casa Libre

Si el medio entre dos factores cargados es el vacío o la casa libre y los elementos de medida están en el sistema MKS (presión (F) en newtons, distancia (d) en metros y físico cargado (Q) en culombios), entonces la unidad culombiana en la casa libre por la permitividad absoluta (εo) de la casa podría ser la siguiente:

Ley de Coulomb en el vacío del espacio libre

Lugar:

εo = Permisividad absoluta en la casa

Pautas legales de la electrostática en un medio culombiano

Si el medio entre dos cuerpos cargados es un material aislante o dieléctrico, entonces el impulso electrostático de repulsión o atracción entre ellos es menor que el impulso electrostático en casa libre, como consecuencia de la permitividad relativa (εr) de los materiales dieléctricos. En ese caso, el impulso coulombiano para ese medio es tan satisfactorio:

Ley de Coulomb en un medio

Lugar:

εr = permitividad relativa de los materiales dieléctricos

Mientras que el valor de εo é 8.854×10-12 F/m y el valor de εr en el aire es de 1,006. Si los valores de Q1 y Q2 están en culombios, la distancia en metros y ε en faradios por metro (F/m), entonces el valor unitario (F) está en newtons. Por tanto, la legislación de Coulomb se redactará en consecuencia:

Ley electrostática en el material dieléctrico

En resumen, ahora añadimos el valor de Ok, que es 1 / 4πεoεrdentro de la primera y segunda directrices legales.

En caso de aire:

εr = 1

εo = 8.854×10-12 F/m

Q1 = Q2 = 1 culombio

d = 1 metro

Leyes de Coulomb de la electrostática en el aire

F = 8,997 x 109 N

F = 9 x 109 N (aprox.)

Por tanto, las directrices legales de Coulomb de la electrostática se escribirán para el aire, el vacío y el medio de la siguiente manera

Regulación de Coulomb en el vacío de aire

F = 9 x 109 (Q1Q2/d2)

Regla de Coulomb en un medio

F = 9 x 109 (Q1Q2r d2)

Leyes de Coulomb de la electrostática en el aire, el vacío y un medio

De acuerdo con la racionalización anterior, el coste de un culombio se perfilará en consecuencia:

Cuando un coste (cantidad de energía eléctrica) se sitúa en el aire a otro coste uniforme o no uniforme separado por el espacio de 1 metro, entonces el impulso de repulsión o atracción es de 9 x 109 Newton entre ellos.

Ejemplo de las directrices legales de la electrostática de Coulomb

Instancia:

Calcula el impulso de repulsión electrostática entre dos partículas alfa «α» cuando están a una distancia de 10-13 metros de distancia entre sí. El coste de una partícula alfa «α» es de 3,2 x 10-19 C. Si la masa de cada partícula es de 6,68 x 10-27 kg, examina esta unidad con la unidad gravitatoria entre ellas. Toma como unidad gravitatoria fija igual a 6,67 x 10-11 N-m2 / kg2.

Respuesta:

Aquí, Q1 = Q2 = 3,2 x 10-19

d = 10-13 m

Ejemplo resuelto de la ley de Coulomb

Poner los valores

Ejemplo resuelto sobre las leyes electrostáticas

= 9.2 x 10-2 N

El momento de la atracción gravitatoria entre dos partículas viene dado por

Ley de la fuerza gravitatoria

Poner los valores

Fuerza electrostática frente a fuerza gravitatoria

= 2.976 ×10-37 N

Como se ha visto, esta unidad es insignificante comparada con la unidad electrostática entre estos dos cuerpos.

Es bueno saberlo:

  • Permitancia (ε): La capacidad de concentrar el flujo eléctrico en un dieléctrico o aislante se conoce como permitividad. También se conoce generalmente como dieléctrico fijo y se representa con la imagen Epsilon»ε«.

ε = εo εr

Por ejemplo, la permitividad de la mica es de 8,854 x10-12 x 5 = 44.27 x10-12 F/m (el lugar εo para la mica es de 8,854 x10-12 y εr é 5.)

  • Permitancia absoluta (εo): La relación D/E para un área eléctrica en el vacío en faradios por metro (F/m) conocida como la permitividad de la casa libre o de la casa eléctrica fija . El lugar «E» es la Energía del Área Eléctrica y «D» es la Densidad de Flujo Subsiguiente.

εo = D/E = εo εr

  • Permitancia relativa (εr): Es la relación entre la permitividad absoluta «ε» de un tejido y la permitividad absoluta «ε»o«.

εr = ε / εo

El valor de εr en la casa y el aire es la unidad (1), es decir, εr = 1. No hay unidad de permitividad relativa, ya que es una relación entre la permitividad y la permitividad absoluta.

  • Se dice que la Regulación de Coulomb o pautas legales de la electrostática es la energía eléctrica estática y los condensadores (coste estático).
  • Se dice que la Regulación de Coulomb o impulso magnético se refiere al magnetismo y al electromagnetismo (es decir, inductores, bobinas, solenoide, etc.)
  • Se dice que la Regulación de Faraday de la inducción electromagnética induce los campos electromagnéticos estáticos y dinámicos, el magnetismo y la tecnología de la energía eléctrica en el alternador.

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