If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Pokud používáš webový filtr, ujisti se, že domény: *.kastatic.org and *.kasandbox.org jsou vyloučeny z filtrování.

Hlavní obsah

Coulombův zákon a elektrická síla - shrnutí

Zopakujte si, jak je to s elektrostatickou silou mezi stejnými a opačnými náboji a jak její velikost závisí na jejich vzdálenosti a velikostech nábojů. Zjisti, v čem se liší a co má společného elektrostatická síla a gravitační síla.

Klíčové pojmy

PojemVýznam
elektrická síla (FE)Přitažlivá nebo odpudivá síla mezi dvěma nabitými tělesy. Někdy se nazývá elektrostatická, nebo také Coulombova síla. Je to vektorová veličina a její jednotkou je N.

Vzorečky

RovniceRozbor veličinVýznam rovnice
|FE|=k|q1q2r2|FE je elektrická síla, k je Coulombova konstanta, q1 a q2 jsou náboje a r je vzdálenost mezi náboji.Velikost elektrické síly mezi q1 a q2 je přímo úměrná velikostem nábojů a nepřímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti mezi nimi. Rovnice je známa jako Coulombův zákon.

Elektrická síla a druhá mocnina vzdálenosti ve jmenovateli

Coulombův zákon ti může připadat povědomý, protože toho má mnoho společného s Newtonovým gravitačním zákonem:
|FE|=k|q1q2r2||Fg|=Gm1m2r2
Podobně jako velikost gravitační síly roste s hmotností, tak velikost elektrické síly roste s nábojem. Obě síly působí ve směru spojnice mezi tělesy (hmotou či náboji). Obě síly jsou nepřímo úměrné druhé mocnině (čtverci) vzdálenosti mezi tělesy. Obě síly mají také proporcionální konstanty. Fg má gravitační konstantu G, zatímco FE používá Coulombovu konstantu k, kde:
k=9,0109Nm2C2.
Elektrická síla FE může být buď přitažlivá nebo odpudivá, zatímco gravitační síla Fg je vždy pouze přitažlivá. Stejné náboje, jako je dvojice záporných nábojů nebo dvojice kladných nábojů, se budou navzájem odpuzovat. Opačné náboje se budou navzájem přitahovat.
Obrázek 1. Opačné náboje se přitahují.
Obrázek 2. Stejné náboje se odpuzují.
VlastnostElektrická síla FEGravitační síla Fg
Závislost na r1r21r2
Působí nanáboje (q1 a q2)hmotu (m1 a m2)
Směrpřitažlivý či odpudivýpřitažlivý
Proporcionální konstantakG
Tabulka 1. Porovnání elektrické a gravitační síly.

Běžné chyby a mylné představy

  1. Lidé zapomínají, že elektrická síla je nepřímo úměrná r2 a nikoli r. Se vzrůstající vzdáleností mezi náboji se elektrická síla zmenšuje násobkem 1r2. Pokud například zdvojnásobíme vzdálenost mezi elektrony, tak se odpudivá síla mezi nimi zmenší (protože je nepřímo úměrná) 4krát, nikoli 2krát (kvůli druhé mocnině vzdálenosti).
  2. Lidé si nejsou jistí znaménkem u FE. Všimni si, že rovnice FE obsahuje absolutní hodnotu síly a nábojů. Místo zadávání znamének nábojů do rovnice dáváme přednost určení směru síly FE tak, že se zamyslíme, s jakou dvojicí nábojů pracujeme. Na obrázcích 1 a 2 je vidět, že opačné náboje se přitahují silou FE a stejné náboje se silou FE odpuzují.

Další zdroje

Podrobnější vysvětlení Coulombova zákona najdeš ve videu o Coulombově zákoně.
Jak moc rozumíš tomuto tématu, si můžeš ověřit pomocí následujících cvičení:

Chceš se zapojit do diskuze?

Zatím žádné příspěvky.
Umíš anglicky? Kliknutím zobrazíš diskuzi anglické verze Khan Academy.