أجريت في نهاية القرن الثامن عشر كثير من التجارب العملية لمعرفة خواص الكهرباء الساكنة، وقد ساهم العلماء بيرنو (Berno ) 160) وبرستلي (J. Priestly)، كيفندش (Handish ببعض التجارب المتقدمة، إلى أن جاء العالم الفرنسي كولوم (Charles Augustin de Coulomb) 1784 الذي أنهى كل التجارب المتعلقة بالقوى الكهربية الساكنة بين الشحنات باستعمال ميزان الالتواء الحساس

(torsion balance) المبين في الشكل (1). وقد استعمل كولوم شحنتين متشابهتين لدراسة القوى الناتجة بينهما على أساس :

ا - تغيير مقدار الشحنتين.

ب - تغيير المسافة بين الشحنتين .

إذا قربت الشحنة، B ، شكل (1)، إلى الشحنة المشابهة A وكلتاهما حرة الحركة فإن A سوف تنافر B وتبتعد عنها مسافة معينة فإذا أعيدت التجربة مرة أخرى بجعل شحنة B نصف قيمة شحنتها السابقة وذلك بجعل الكرة B تلامس كرة أخرى متعادلة الشحنة فإن الشحنة A ستبتعد في هذه الحالة مسافة أقل من هذه الحالة مسافة أقل من المسافة في الحالة الأولى

شكل (1) میزان الالتواء لدراسة قانون كولوم

وهكذا . . . ونتيجة الإجراء سلسلة من هذه التجارب استنتج العالم كولوم القانون التالي

المعروف باسمه :

تتناسب قوة التجاذب (attraction) أو التنافر (repulsion) التي يؤثر بها جسيم مشحون بشحنة و على آخر شحنته و طرديا مع حاصل ضرب شحنتي الجسيمين وعكسيا مع مربع المسافة التي تفصل بينهما r » كما في شكل (2) .

أي أن :  

شكل (2 ) :

 أ - قوة التجاذب بين جسيمين مختلفين من نوع الشحنة

ب - قوة التنافر بين جسيمين لهما نوع الشحنة نفسها.

حيث K_e ثابت التناسب وقيمته تعتمد على نظم الوحدات المستعملة والوسط الفاصل بين الشحنتين. ونظم الوحدات المستخدمة في علم الكهرباء الساكنة كثيرة وأكثرها استخداما النظـامـان الـعـالمـي (the international system of units (SI والجاووسي Gaussian system .

.

ففي النظام العالمي تكون القوة مقدرة بالنيوتن والمسافة بالمتر والشحنة بالكولوم. أما قيمة ووحدة ثابت التناسب Ke فتكتب عادة بالصورة التالية:

حيث تسمى ε₀​ بسماحية الفراغ permittivity of free space). ونحصل من المعادلتين (1) و (2) علی :

وفي النظام الجاووسي تكون القوة مقدرة بالداين والمسافة بالسنتيمتر والشحنة باستات كولوم أما قيمة الثابت Ke فهو الواحد حيث:

وبذلك تأخذ المعادلة (1) الصورة التالية:

ي هذا النظام تعرف وحدة الشحنة الكهرواستاتيكية أو استات كولوم بأنها تلك الشحنة التي إذا وضعت على بعد 1 سم من شحنة مماثلة لها في النوع ومساوية لها في المقدار تنافرت معها بقوة قدرها 1 داين..........

أما بالنسبة للعلاقة بين النظامين لهذه المقادير فهي :

فإذا كان لدينا شحنتان متساويتان قيمة كل منهما كولوم واحد والمسافة بينهما متر واحد فإنه حسب المعادلة (1) تكون قيمة القوة هي

ولذلك إذا استخدم النظام العالمي  (S.I) في المعادلة(1) فإن القيمة العددية لثابت التناسب   K_eلا بد أن تساوي المقدار 10⁹×8.988  .

على ذلك فإن سماحية الفراغ ε₀​ هي

القوة الاستاتيكية بين الجسيمات هي كمية متجهة ( vector quantity) إذا كان دينا جسيمان مشحونان فإن القوة المؤثرة على كل منهما تكون على الخط الواصل بينهما إذا فرضنا متجها لوحدة الأطوال رمزه i_r[حيث وذلك حسب المعادلة (ب -6)] فإن المعادلة (3) صبح كالتالي:

ما المعادلة (5) فتصبح كالتالي:

ما إذا كان لدينا شحنات كثيرة فإن محصلة القوى المؤثرة على شحنة ما هي المجموع الاتجاهي لكل القوى الواقعة على هذه الشحنة.

إذا أثرت الشحنات q₃,q₂,q₁ على الشحنة q وبقوى قدرها   F₃,F₂,F₁ على الترتيب،

كما في شكل(3) فإنه حسب المعادلة(8).يكون لدين:

حيث ₁,r ₂,r ₃r بعد و عن q₃,q₂,q₁ على الترتيب :

وتكون القوة المحصلة هي المجموع الاتجاهي لهذه القوى أي أن:

وبصورة عامة فإن

شکل (3) : القوى الناشئة عن مجموعة من الشحنات

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

عبر ممثلية مواكب بابل.. قسم الشعائر يشارك في حملة إغاثة الشعبين الإيراني واللبناني

المجمع العلمي يواصل تنفيذ برنامج قراءة صفحة من القرآن الكريم في صلاح الدين

قسم شؤون المعارف: موسوعة مؤلفات الإمامية تُعدّ أحد أبرز المشاريع الموسوعية التي أنجزناها

قسم الشؤون الفكرية يباشر بتوزيع عدد من إصدارات العتبة العباسية المقدّسة في محافظة واسط

المزيد

الآخبار الصحية

عدد مرات التبرز يكشف أسرارا عن صحة الأمعاء

علامات جينية طويلة الأمد تتركها الرضاعة الطبيعية في دم الطفل

هل يمكن إعادة برمجة الجهاز المناعي لإنتاج أجسام مضادة نادرة؟

دراسة: أدوية الزهايمر "لا تحدث فرقا يذكر لدى المرضى"

المزيد

الآخبار التكنلوجية

روسيا تطور تقنية جديدة لتعديل خصائص البلاديوم

الصين: طاقم مهمة شينتشو-21 سيبقى في الفضاء شهرا آخر

"أبل" تهدد بحذف تطبيق "غروك" من متجرها وتكشف السبب

"أبل" تهدد بحذف تطبيق "غروك" من متجرها وتكشف السبب

المزيد

مواضيع ذات صلة

المجال الكهربيElectric Field

كيف يحدث الـ Blackout؟

ما المقصود بالـــ Spinning Reserves ؟

كيف يتم التحكم في العلاقة بين الأحمال والتوليد؟

التردد وعلاقته بالتغير في الأحمال

المجال الكهربائي

توزيع القدرة بين المولدات فى الشبكة LOAD SHARING

خطوات توصيل مولد بالشبكة الموحدة يدويا

شروط تحقق تزامن المولدات

ما المقصود بعملية التزامن للمولدات؟

ربط المولدات على التوازي بالشبكة

أنواع الـ Governor