ما هي القوى المشتركة بين إلكترونين نظرًا لأن الإجابة على هذا السؤال تعتمد على قانون كولوم، أو قانون التربيع العكسي لكولوم، وهو القانون الذي يصف التفاعل الكهروستاتيكي بين الجسيمات المشحونة كهربائيًا، فسوف نتحدث بالتفصيل عن قانون كولوم في هذه المقالة عن القوى التي يجب وصفها. يتم تقاسمها بين الجسيمات.
القوى المشتركة بين إلكترونين هي
القوة المتبادلة بين إلكترونين هي قوة طاردة، وفقًا لقانون كولوم، إذا كانت الجسيمات لها نفس الشحنة، فإن القوة المتبادلة بينهما هي التنافر، ولكن إذا كانت للجسيمات شحنة مختلفة، فإن القوة المتبادلة بينهما تكون جذابة، و نظرًا لأن جميع الإلكترونات لها شحنة سالبة، فإن القوى المشتركة بين إلكترونين هي قوة طاردة بسبب تشابه الشحنات، وينص قانون التربيع العكسي لكولوم على أن قوة التجاذب أو التنافر بين شحنتين في الفراغ تتناسب طرديًا مع القيمة المطلقة لمنتج شحناتها وعكسًا لمربع المسافة بينهما، وبالتالي يمكن حساب القوة الكهروستاتيكية بين الجسيمات المشحونة كهربائيًا وفقًا للقانون التالي[1]
القوة بين الشحنتين = (ثابت كولوم x قيمة الشحنة الأولى x قيمة الشحنة الأولى) ÷ المسافة بين الشحنتين²
F = (K × q1 × q2) ÷ r²
في حين
F ← هو مقدار القوة الكهروستاتيكية المتبادلة بين الشحنتين ويتم قياسها بالنيوتن.
K → هو ثابت كولوم، ويساوي 9 × 910، ووحدته نيوتن. م² / كولوم²
q1 → هو مقدار الشحنة الأولى، مُقاسًا بوحدة الكولوم.
q1 ← هو حجم الشحنة الثانية ويقاس بوحدة الكولوم.
r → هي المسافة بين الشحنة الأولى والشحنة الثانية، وتُقاس بالأمتار.
متى يكون الجسم مشحونًا كهربائيًا
أمثلة على حساب القوى بين الشحنات المختلفة
فيما يلي بعض الأمثلة العملية لكيفية حساب كمية القوى الكهروستاتيكية المتبادلة بين الشحنات الكهربائية المختلفة[2]
مثال 1 احسب القوة الكهروستاتيكية بين شحنة 4 × 16-10 كولوم وشحنة 6 × 16-10 كولوم عندما تكون المسافة بينهما 3 × 9-10 أمتار. شرح طريقة الحل قيمة الشحنة الأولى = 4 × 16-10 كولوم قيمة الشحنة الثانية = 6 × 16-10 كولوم المسافة بين الشحنتين = 3 × 9-10 متر القوة المتبادلة = (ثابت كولوم × الشحنة الأولى × الشحنة الأولى) المسافة² القوة المتبادلة = (9 × 910 × 4 × 16-10 × 6 × 16-10 () 3 × 9-10 (²) القوة المتبادلة = 24 × 5-10 نيوتن
مثال 2 احسب القوة الكهروستاتيكية بين شحنة مقدارها 3 × 10-10 كولوم وشحنة مقدارها 5 × 10-10 كولوم عندما تكون المسافة بينهما 2 × 6-10 أمتار. شرح طريقة الحل قيمة الشحنة الأولى = 3 × 10-10 كولوم قيمة الشحنة الثانية = 5 × 10-10 كولوم المسافة بين الشحنتين = 2 × 6-10 متر القوة المتبادلة = (ثابت كولوم × الشحنة الأولى × الحمل الأول) المسافة² القوة المضادة = (9 × 910 × 3 × 10-10 × 5 × 10-10 () 2 × 6-10 (²) القوة المتبادلة = 33.75 × 110 نيوتن
مثال 3 احسب القوة الكهروستاتيكية بين شحنة 7 × 20-10 كولوم وشحنة 7 × 20-10 كولوم عندما تكون المسافة بينهما 10 × 10-10 أمتار. شرح طريقة الحل قيمة الشحنة الأولى = 7 × 10-20 كولوم قيمة الشحنة الثانية = 7 × 20-10 كولوم المسافة بين الشحنتين = 10 × 10-10 متر القوة المتبادلة = (ثابت كولوم × الشحنة الأولى × الشحنة الأولى) المسافة² القوة المتبادلة = (9 × 910 × 7 × 10-20 × 7 × 20-10 () 10 × 10-10 (²) القوة المتبادلة = 4.41 × 11-10 نيوتن
المثال الرابع احسب القوة الكهروستاتيكية بين شحنة مقدارها 3.4 × 24-10 كولوم وشحنة مقدارها 7.8 × 20-10 كولوم عندما تكون المسافة بينهما 5 × 9-10 أمتار. شرح طريقة الحل قيمة الشحنة الأولى = 3.4 × 24-10 كولوم قيمة الشحنة الثانية = 7.8 × 10-20 كولوم المسافة بين الشحنتين = 5 × 9-10 متر قوة التبادل = (ثابت كولوم × الشحنة الأولى x الشحنة الأولى) المسافة² القوة المتبادلة = (9 x 910 x 3.4 x 10-24 x 7.8 x 10-20 () 5 x 9-10 (²) القوة المتبادلة = 9.5 x 10-17 نيوتن
تتراكم الشحنات الكهربائية على سطح ما يسمى بالجسم
بنهاية هذا المقال علمنا أن القوى المشتركة بين إلكترونين هي القوة الطاردة، كما أوضحنا بالتفصيل حول قانون كولوم أو قانون التربيع العكسي لكولوم، ونذكر عندما تتنافر الشحنات أو تجتذب، بالإضافة إلى بعض الأمور العملية. أمثلة لحساب كمية القوى الكهروستاتيكية المتبادلة بين الشحنات الكهربائية المختلفة.
إلكترونين، قوى مشتركة، بين، هو