العلوم الفيزيائية — الظواهر الكهربائية: قانون كولوم للقوى الكهربائية — الرابعة متوسط — المنهاج الجزائري

العلوم الفيزيائية — الظواهر الكهربائية: قانون كولوم للقوى الكهربائية — الرابعة متوسط — المنهاج الجزائري

قانون كولوم يصف القوة الكهربائية بين شحنتين كهربائيتين نقطيتين. صاغه العالم الفرنسي شارل أوغستان دي كولوم عام 1785.

القانون

القوة الكهربائية F بين شحنتين q₁ و q₂ تفصل بينهما مسافة r تحسب بالعلاقة:
F = k × |q₁ × q₂| / r²
حيث k = 9 × 10⁹ N·m²/C² (ثابت كولوم).
• الشحنتان مختلفتان (+ و -): قوة تجاذب (جذب).
• الشحنتان متماثلتان (+ و +) أو (- و -): قوة تنافر (دفع).

خصائص القوة الكهربائية

• تتناسب طردياً مع جداء الشحنتين.
• تتناسب عكسياً مع مربع المسافة (إذا تضاعفت المسافة، تقل القوة إلى الربع).
• القوة كمية متجهة: اتجاهها على الخط الواصل بين الشحنتين.
• تنطبق عليها صفة الفعل ورد الفعل (القانون الثالث لنيوتن).

مثال تطبيقي

شحنتان q₁ = 2 × 10⁻⁶ C و q₂ = 3 × 10⁻⁶ C تفصل بينهما مسافة 0.5 m.
F = 9×10⁹ × (2×10⁻⁶ × 3×10⁻⁶) / (0.5)² = 9×10⁹ × 6×10⁻¹² / 0.25 = 54×10⁻³ / 0.25 = 0.216 N.
إذا كانت الشحنتان متماثلتين، القوة تنافر.

تمارين

1. شحنتان q₁ = 5 μC و q₂ = -4 μC تفصل بينهما 0.2 m. أحسب القوة بينهما. هل هي تجاذب أم تنافر؟
2. إذا تضاعفت المسافة بين شحنتين، كيف تتغير القوة الكهربائية بينهما؟
3. قارن بين قانون كولوم وقانون الجذب العام لنيوتن. ما أوجه الشبه والاختلاف؟

روابط مفيدة

اقرأ أيضاً: الضوء: انعكاس وانكسار الضوء و المقاومة الكهربائية: قانون أوم.