库伦定律的知识了解
2024-04-22 17:03:46
一、什么是库伦定律
1785年库伦发现:静电荷间相互作用力的规律,同样的定律也适用于磁极之间的相互作用。
真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。公式表示为:F=kq1q2/r²。其中k为静电力常量,当各个物理量都采用国际单位制时,k=9.0×109Nm²/C²。这种相互作用力称为静电力或库仑力。
二、库仑定律的适用条件
1、真空环境。库仑定律最初是在真空中推导出来的,因此在真空中库仑定律成立。
2、静止点电荷。库仑定律适用于点电荷之间的相互作用,点电荷指的是体积 相对于作用距离可以忽略不计的电荷。当电荷运动时,库仑定律不适用。
3、场源电荷静止、受力电荷运动。库仑定律适用于场源电荷静止、受力电荷运动的情况,但不适用于运动电荷对静止电荷的作用力。
此外,当电荷运动时,库仑定律需要经过修正才能适用。在非真空、非静止或者不能看成点电荷的情况下,库仑定律不适用。
三、库仑定律和万有引力定律异同
库仑定律和万有引力定律是物理学中的两个基本定律,它们之间有一些相似之处,但更多是不同点,以下是它们的异同:
1、相似点
两者都遵循平方反比定律,即力的大小与两个物体间距离的平方成反比。两者都与物体的位置有关,万有引力定律与物体的质量有关,而库仑定律与物体所带的电荷量有关。两者都有一个比例系数,万有引力定律中的比例系数是引力常量G,而库仑定律中的比例系数是静电力常量k。
2、不同点
适用条件不同,万有引力定律适用于宏观物体,尤其是天体,而库仑定律适用于微观领域,特别是电荷之间的相互作用。万有引力定律只涉及引力,而库仑定律既包括引力也包括斥力,且力的大小与两个物体的电荷量和距离有关,同种电荷之间相互排斥,异种电荷之间相互吸引。
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