Kulon qonuni
Shunday qilib, elektr zaryadlari o‘zaro kuch bilan ta’sirlashar ekan. U zaryad kattaligiga va boshqa omillarga qanday bog‘liq? Bu masalani 1780-yillarda fransuz fizigi Sharl Kulon (1736-1896) o‘rgangan. U burama tarozidan foydalangan, bu tarozi Kavendish gravitatsiya doimiysini aniqlashda foydalangan qurilmaga juda o‘xshaydi.
F
=
k
q
1
q
2
/
r
2
{\displaystyle F=kq_{1}q_{2}/r^{2}}
(1)
1-rasm. Kulon qonunining sxemasi. Qurilma Kavendish gravitatsiya doimiysini aniqlashda foydalangan qurilmaga juda o‘xshaydi. Ipga osilgan sterjen uchidagi sharchaga zaryad berilganda sterjen bir oz og‘adi, ip buraladi va ipning buralish burchagi zaryadlar orasida ta’sir qiluvchi kuchga proporsional (buralma tarozi). Kulon bu qurilma yordamida kuchning zaryad miqdoriga va ular orasidagi masofaga bog‘liqligini aniqlangan. O‘sha vaqtlarda zaryad miqdorini aniq o‘lchovchi asboblar bo‘lmasa ham, Kulon zaryadi ma’lum bo‘lgan kichik sharchalar tayyorlay olgan. U agar zaryadlangan o‘tkazgich sharchani xuddi shunday zaryadlanmagan sharchaga tekkizilsa, u holda birinchi sharchadagi zaryad simmetriya sabbali ikkita sharcha o‘rtasida teng taqsimlanadi, deb hisoblagan. Bu unga dastlabki zaryadning ½, ¼ va h.k. tashkil etuvchilariga teng zaryadni olish imkonini berdi. Zaryadni induksiyalash bilan bog‘liq ba’zi qiyinchiliklarga qaramasdan Kulon bitta zaryadlangan jism ikkinchi zaryadlangan jismga ularning har birining zaryadiga to‘g‘ri proporsional kuch bilan ta’sirlashishini isbot qilishga muvaffaq bo‘ldi. Boshqacha aytganda bu jismlardan ixtiyoriy bittasining zaryadini ikki marta oshirilsa, kuch ham ikki marta ortadi, agar ikkila jismning zaryadini ikki marta orttirilsa, u holda kuch to‘rt marta ortadi. Bu jismlar orasidagi masofa o‘zgarmaganda o‘rinli bo‘ladi. Kulon jismlar orasidagi masofani o‘zgartirib ular orasida ta’sir qiluvchi kuch masofaning kvadratiga teskari proporsional ekanligini aniqladi. SHunday qilib, Kulon bir kichik zaryadli jism (idael holatda nuqtaviy zaryad,ya’ni fazoviy o‘lchamlarga ega bo‘lmagan moddiy nuqtaga o‘xshash) boshqa zaryadlangan jismga ularning va zaryadlarining ko‘paytmasiga to‘g‘ri proporsional va ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proporsional kuch bilan ta’sir qiladi(1)
F
=
k
q
1
q
2
/
r
2
{\displaystyle F=kq_{1}q_{2}/r^{2}}
bu erda k – proporsionallik koeffitsienti. Bu munosabat Kulon qonuni nomi bilan yuritiladi; uning haqqoniyligi Kulonning dastlabki eksperimentlariga nisbatan ancha aniq, puxta eksperimentlar bilan tasdiqlandi, daraja ko‘rsatkichi bugungi kunda 10 aniqlikda o‘lchangan, ya’ni u ga teng.
k
=
2
±
2
⋅
10
−
16
{\displaystyle k=2\pm 2\cdot 10^{-}16}
Endi biz yangi kattalik – elektr zaryadi bilan ish ko‘rar ekanmiz, - (2) formuladagi k doimiy kattalik birga teng bo‘ladigan o‘lchov birligini tanlay olamiz. Haqiqatan ham, bunday sistema yaqin kunlargacha fizikada keng qo‘llanilar edi. Endi, zaryadni ko‘pincha xalqaro birliklar sistemasida ifodalanadi, bunda uning birligi kulon (Kl) hisoblanandi. Kulonning elektr toki va magnit maydoni orqali aniq ta’rifini keyinroq keltiramiz. XBS da k kattalik quyidagi qiymatga ega:
k
=
8.988
⋅
10
9
{\displaystyle k=8.988\cdot 10^{9}}
N*m2/C2
Foydalanilgan chet el adabiyoti [1] Douglas C, Giancoli. “PHYSICS”. PRINCIPLES WITH APPLICATIONS. Pearson. 2014, 445-449-betlar .
uz.wikipedia.org