Coulomb Kanunu Coulomb Yasası Kulon Kanunu

Coulomb Kanunu (Kulon Kanunu)

Coulomb kanunu: Coulomb veya ters kare yasası, bir fizik yasasıdır. Elektrik yüklü tanecikler arasındaki elektrostatiği tanımlar. İki cisimden birinin yükü diğerinden farklı ise;

Biri pozitif yüklü iken diğeri negatif yüklü ise bu iki cisim arasında çekme kuvveti vardır. İki cisimden ikisinin yükü de aynı ise, ikisi de pozitif veya ikisi de negatif yüklü ise iki cisim arasında bir itme vardır. Coulomb Kanunu, cisimlerin elektriksel yüklerinin birbirlerine etkisini anlatır.

Elektrik yükleri arasındaki itme veya çekme kuvvetlerini ilk kez Fransız Fizikçi Coulomb bulmuştur.

İki noktasal yükün arasındaki elektrostatik kuvvet yüklerin skaler çarpımıyla doğru orantılıdır. Aralarındaki uzaklığın karesiyle ters orantılıdır . Bu iki cismin yüklerinin işaretleri eğer aynı ise birbirlerini iterler. (pozitif-pozitif gibi). Eğer farklıysa birbirlerini çekerler. Bu kanuna Coulomb Kanunu veya yasası denir.

Buna göre:

Elektrik yükleri arasında bir itme veya çekme kuvveti vardır
Pozitif ve negatif olmak üzere iki cins elektrik yükü vardır. Aynı yükler arasında bir itme kuvveti, farklı cins yükler arasında ise bir çekim kuvveti vardır.
Yükler arasındaki kuvvet, yükleri birleştiren hat doğrultusundadır.
İki yük arasındaki kuvvet, yükler arasındaki mesafenin karesi ile ters orantılıdır.
İki yük arasındaki kuvvet, yüklerin çarpımlarıyla doğru orantılıdır.
Yükler arasındaki kuvvet, yüklerin bulunduğu ortamdan etkilenir.

Coulomb Kanunu’ na göre iki yük arasındaki kuvvet;

Yüklerin cinsine ve miktarına, aralarındaki uzaklığa ve yüklerin bulunduğu ortama bağlıdır, denir.

Coulomb Kanunu’na göre iki cisim arasındaki çekme kuvvetinin büyüklüğü;

Cisimlerden her birinin yüklerinin cinsi ve büyüklüğü ile doğru orantılı, aralarındaki uzaklıkla ise ters orantılıdır. Bu değerlere göre eşitlik aşağıdaki gibi oluşturulmuştur.

Coulomb Formülü

Formüldeki simgelerin anlamları ve birimleri;

F : Yükler arasındaki kuvvet (Newton-N) Q₁
Q_2:Elektrik yükleri (Kulon-C)
r : Yükler arasındaki uzaklık (metre-m)
ε ^r : Yüklerin bulunduğu ortamın bağıl dielektrik katsayısı
9.10⁹ : MKS birim sistemine dönüşüm sayısı

Formülde ε_r , yüklerin bulunduğu ortamın bağıl dielektrik katsayısını simgeler. Değişik ortamların dielektrik katsayıları aşağıdaki tablo da görüldüğü gibidir.

Şayet cisimlerin bulunduğu ortam boşluk ya da hava ise formül aşağıdaki gibi olur.

kulon formulu

Yukarıda verilen formülün doğruluğunu iki mıknatıs ile kısmen test edebiliriz. Mıknatısların zıt kutuplarını birbirlerine yaklaştırdığımız zaman bu mıknatısları ayrı tutmakta zorlandığımızı hissederiz. Aynı kutupları yaklaştırdığımız zaman da birleştirmekte zorlanırız. Mıknatısları birbirlerinden uzaklaştırdığımız zaman ise aralarındaki kuvvetin azaldığını görürüz.

Soru:

Şekilde aralarında 1 metre bulunan iki yük arasında 10 Newton’ luk çekme kuvveti vardır. Buna göre aynı yüklere sahip ama aralarında 2 metrelik mesafe bulunan iki yükün aralarındaki kuvvetin büyüklüğü ne olur?

Çözüm:

Coulomb Kanunu’na göre;

İki cisim arasındaki çekme kuvvetinin büyüklüğü, cisimlerden her birinin yüklerinin cinsi ve büyüklüğü ile doğru orantılıdır. Aralarındaki uzaklıkla ise ters orantılıdır.

Buna göre;

F = 10 / 2² = 10 / 4 = 2.5 N