Coulomb-en Legea eta Eremu Elektrikoa

Elektrizitatez kargatuta eta geldi dauden bi gorputzek euren artean egiten duten elkarrekintzazko indar elektrikoa Charles Augustin de Coulomb (1736-1806) fisikari frantsesak neurtu zuen lehenengoz 1785. urtean, horretarako tortsio balantza bat erabiliz.

Coulombek frogatu zuenez, bi kargen arteko erakarpen edo alderapen indarra bi karga horien balio absolutuaren eta haien arteko distantziaren araberakoa da.

Coulomb-en Legea

Horrela atera zuen elektrostatikaren Coulomb-en legea: Bi karga puntualen arteko erakarpen edo alderapen indarra kargen balioen biderkadurarekiko zuzenki proportzionala da eta bien arteko distantziaren karratuarekiko alderantziz proportzionala.

Formula bektoriala: F = k · q1 · q2 / r² · u₊ (non u₊ unitate bektorea den).

Non k proportzionaltasun-konstantea den, ingurunearen araberako balioa duena. Hutsean eta airean honako balio hau du: k ≈ 9 · 10⁹ N·m²/C².

Indar Elektrikoaren Ezaugarriak

Indar honen ezaugarriak hauek dira:

1. Modulua: Zuzenean Coulomb-en legetik lortzen dena: F = k · |q1| · |q2| / r².
2. Norabidea: Kargak biltzen dituen lerro zuzenaren norabidekoa da.
3. Noranzkoa: Elkarrekintzan parte hartzen duten kargen zeinuen araberakoa da: ikur bereko kargak alderatu egiten dira eta ikur desberdinekoak erakarri.
4. Distantziarako indarrak: Ez da inolako ingurune materialik behar kargen artean indar horiek eragin dezaten.
5. Akzio-erreakzioaren printzipioa: Beti binaka ageri dira. F₁₂ eta F₂₁ indarrek modulu eta norabide berak dituzte, baina elkarren aurkako noranzkoak. F₁₂ = -F₂₁. Modulua: |F₁₂| = K · |q1||q2| / r².
6. Gainezartzearen printzipioa: Indar elektrikoek gainezartzearen printzipioa betetzen dute. Hiru karga elektriko puntual edo gehiago edukiz gero, karga bakoitzaren gaineko indar erresultantea beste karga guztiek egiten dizkioten indarren batura bektoriala da.

Eremu Elektrikoa

Eremu Elektrikoaren Intentsitatea (E)

Espazioko puntu bateko eremu elektrikoaren intentsitatea, E, puntu horretan jarriz gero karga positibo unitarioak jasango lukeen indarra da. SI sisteman, eremu elektrikoaren intentsitatearen unitatea newton zati coulomb (N/C) da.

Karga puntual batek sortutako intentsitatea: E = F/|q| = K · |Q| / r².

Karga Puntualak Sortutako Eremuaren Propietateak

Q karga puntualak sorturiko eremu elektrikoak honako propietate hauek ditu:

1. Erradiala eta Zentrala: Erradiala da eta distantziaren karratuaren arabera txikiagotzen da; beraz, eremu zentrala da.
2. Noranzkoa: Eremuaren noranzkoa Q kargaren zeinuaren araberakoa da. Karga negatiboa bada, eremu elektrikoa kargaranzkoa da; positiboa bada, kargatik urruntzeko noranzkoa du. Bi kasuetarako, eremu elektrikoaren modulua: E = K · |Q| / r².

Eremu-Lerroak

Eremu-lerroak baldintza hauek betetzeko moduan marrazten dira:

1. Norabidea: Espazioko puntu bakoitzean eremu elektrikoaren intentsitate bektorea eremu-lerroen ukitzailea da, eta biek dute noranzko berbera.
2. Dentsitatea: Eremu-lerroen dentsitatea eremu elektrikoaren moduluaren proportzionala da. Hots, eremu-lerroak zenbat eta estuago jarrita egon, eremu elektrikoa hainbat eta bortitzagoa da.

Eremu-lerroak beti sortzen dira karga positiboetan eta karga negatiboetan bukatzen dira.

Hona hemen zenbait karga-banaketari dagozkien eremu-lerroak marraztuz.