Electrostatics (part 1): Introduction to Charge and Coulomb's Law

Introduction to Charge and Coulomb's Law (video from May 2008 that I forgot to upload)

Давайте немного поговорим о силе, которую я считаю одной из

наиболее загадочных сил во Вселенной.

На самом деле, я считаю, что все силы во Вселенной

довольно таинственны, так что давайте поговорим

немного о заряде.

Все мы слышали о заряде.

"Зарядите батарею".

"Эта частица имеет заряд".

Но когда вы действительно задумываетесь об этом, все заряды означают,

что есть это свойство, называемое "зарядом", и мы знаем,

что если что-то содержит положительный заряд - и называется

положительным - это, вообщем-то, немного произвольное название.

Это не значит, что у протонов есть маленький знак "плюс", написанный на них.

Мы могли бы назвать их негативными.

Но когда что-то имеет положительный заряд, и когда

что-то еще имеет положительный заряд, то

они отталкивают друг друга.

Мы также знаем, что если бы у меня было что-то еще, другая

частица, которая имеет отрицательный заряд, и еще

раз, слово «негативный», применяющееся к этой другой частице -

полностью произвольно.

Их могли бы назвать "синий заряд" и "красный заряд", но все

мы знаем, что когда другой объект имеет другой заряд -

в этом случае, мы называем его отрицательным -

его бы привлекло к положительному заряду.

Так что мы знаем о заряде?

Заряд — это свойство, которое есть у частиц, и если вы положили

достаточно частиц вместе, я думаю, что объекты,

собственности, а также.

Так что это просто свойство.

И это способ сказать, что я действительно не

знаю, что это такое.

И честно говоря, никто принципиально

знает, что это такое.

На самом деле никто действительно принципиально ничего не знает.

Но заряда является свойством частиц и

объекты, как раз как массы.

Я имею в виду, если вы думаете об этом, масса является просто свойством.

И в некоторой степени, кажется, немного более реальным, чем

заряд, потому что наш мозг проводной в некотором роде

понять, что масса, но мы вероятно осмысления

вес и объем более чем массового, но мы можем думать больше

о том, что в другое время.

Заряд является немного более абстрактные, потому что, прежде чем мы

начал тереть янтаря в наши волосы, мы действительно не

опыт заряда, если мы получили от удара молнии.

Так что заряд — это свойство, что частицы или объекты, и

Мы знаем, что есть два типа заряд, который мы

произвольно именем положительные и отрицательные.

И мы знаем, что как отбить обвинения и напротив обвинения

привлечь, или в отличие от обвинения, привлечь, право?

Так что мы можем сделать с этим?

Ну если у нас есть это свойство, я думаю полезно

надо бы измерить свойства и поэтому

Мы пришли вверх с подразделениями, и поэтому называется единица бесплатно

кулона.

Она названа ученый в конце 1700-х, который играл

вокруг много с зарядом.

Вы можете посмотреть вверх больше о нем в Википедии.

Но она называется кулона и кулона-есть

кучу определений, но мне нравится думать о нем в терминах

элементарных частиц, просто потому, что в некоторой степени,

Если вы идете в квантовой теории и начать говорить о

кварков и прочее, это элементарный заряд

заряд на протона и нейтрона.

Поэтому я буду вдаваться в более подробно в будущем на самом деле

структура атомов и все остальное, но позвольте мне просто

Нарисуйте маленький пример.

Поэтому атома, как правило, имеют некоторые нейтронов в них, которые не

у этого свойства заряда.

Она будет иметь некоторые протонов в них, которые

имеют положительный заряд.

Еще раз, что является своего рода

произвольно определена как положительные.

Мы можно было назвать красный заряда.

И тогда он имеет эти вещи плавая вокруг, которые много,

гораздо, гораздо легче, чем протонов и нейтронов в

ядро и они называются электронами.

Это не даже ясно, что они реальные объекты.

Они почти как энергии, но иногда бывает полезно для

рассматриваем их как объекты.

Иногда бывает полезно для просмотра их как--

Ну, не как объекты.

И мы пойдем на все, что более позднее, но электроны имеют

отрицательный заряд.

И основная единица заряда, как далеко мы находимся

касается прямо сейчас, прежде чем мы начнем говорить о кварков и

другие потенциально субатомных частиц, является обвинение в

электронов и протонов.

И они имеют точно же обвинения и что элементарных

заряда обозначается e.

И чтобы быть откровен, я не уверен ли e расшифровывается

элементарные или e стоит для электрона.

Но на самом деле, e равно заряд протона так он

вероятно стоит для элементарный заряд протона.

И заряд электрона является отрицательной, так

отрицательные e является заряд электрона.

Но если мы не заботимся о знак, а затем

величины являются одинаковыми.

Так что это фундаментальный, насколько мы знаем, или пока в

Наши физики.

Это фундаментальные заряд.

Основная единица бесплатно-просто заряд в протоне

или нейтрон.

Так как кулона относятся к этому?

Ну, кулон, который мы будем обозначать C, равен--и

Это немного из произвольного числа, но когда мы начинаем

делать вещи с электричеством, мы увидим, почему было кулона

определяется так, как это, но кулона-6,24 раз 10 для

Восемнадцатый иммунно

Или вы можете сказать, это 6.24 раз 10 в восемнадцатый раз

заряд на электрон--на самом деле, время заряда на

Протон, а затем, конечно, с точки зрения величины.

Потому что если я просто говорю кулона, я не

действительно, давая направление.

Так что если вы посмотрите на нее по-другому, можно сказать, что

элементарный заряд равен--по крайней мере его величина--

10 в 1,6 раза до минус 19 кулоны.

Так справедливо достаточно.

Это может быть полезным число запомнить, но он будет

обычно предоставляться для вас в некотором роде.

Так что мы можем сделать?

Мы говорим, что эти объекты имеют это свойство называется заряда.

Как обвинения отталкивают.

В отличие от обвинения привлекают.

Если у нас есть достаточно эти протонов вместе, то

весь объект имеет заряд.

Если у нас есть больше протонов чем электроны, то у нас есть

положительный заряд.

Если у нас есть больше электронов чем протонов, мы

иметь отрицательный заряд.

И мы знаем, что мы определили это подразделение под названием бесплатно

кулоновского, который представляет собой букет из основных заряда.

Так что давайте играть с этим и посмотреть, если

Мы можем измерить заряда.

Поэтому часть первоначального--я думаю, мы могли бы назвать его--

определение того, какой заряд, я сказал, что как обвинения

отталкивают, право?

Как обвинения дать отпор так оба из них являются позитивными.

Они будут отталкивать друг друга.

И в отличие от обвинения, если это отрицательно, это позитив

они будут привлекать друг друга, право?

Так, по определению, если они движутся друг друга, эти два

частицы собираются для ускорения

друг от друга.

Эти две частицы собираются для ускорения

друг к другу.

Заряда между этими частицами или заряд в

Каждый из этих частиц должна быть генерации некоторый тип

силы, право?

Если не было силы не создаются, то они не будут

оттолкнуть или притягиваются друг к другу, и это, где мы получаем

Закон Кулона и именно поэтому мы назвали

обвинения после кулона.

Кулоновского понял, что силы между двумя зарядками

равен--и это собирается быть вектор количество, и

в примерно 30 секунд, я вам скажу, что происходит с

направление--некоторые константе раз первый

заряд раза второе обвинение, деленное на расстоянии

между ними в квадрате.

И это очень здорово, потому что это выглядит ужасно

как много--так что если мы называем это силы, электрической силой,

что выглядит много, как уравнение гравитационной силы.

Позвольте мне пишут, что.

Сила от тяжести между двумя массами равна

гравитационная постоянная раз m1 m2 раз деленное

Расстояние между ними в квадрате.

До настоящего времени двух сил, что мы рассмотрели, гравитации, и

Теперь мы, охватывающие электрической силы, и мы в конечном итоге

Раскройте это электромагнитные силы, оно кажется как они рода

на расстоянии в Аналогичным образом и оба эти закона

силы применяют в вакууме.

Так что не важно если у вас нет воздуха, если у вас нет

вещества между двумя частицами, то они являются

общаясь друг с другом, которые я нахожу

удивительно, не так ли?

Вы можете иметь ничего между этими двумя частицами, но

так или иначе, эта частица знает, что частицы, там и

что частица знает, что частицы в там и они

Начните движение без того, что любой--это не так, как они имеют

провод подключен к друг другу и кто-то говорит

другие частицы, Эй, есть частицы там.

Начните движение.

Так что не знаю, если вы обнаружите, что как удивительно, как я делаю, но

Подумайте об этом, и вы могли бы.

И это так же, как гравитация.

Я имею в виду, в две массы никоим образом не связаны.

Они могут сидеть в вакууме, но как-то, они знают

что там в других частиц.

И когда мы начинаем изучение специальной теории относительности и

Все это, мы узнаем, что нет ничего там, но

может быть масс являются на самом деле-то формировании вселенной.

И, возможно, что происходит с

а также электрических зарядов.

Но все мы знаем на данный момент является, что у нас есть эти обвинения

и что они оказывают сила друг на друга, пропорциональна

продукт их соответствующих обвинений, разделенных

квадрат расстояния между ними.

И эта константа прямо здесь, то есть--я всегда забывают это.

Что это было?

Я думаю, что это 6.--я всегда забывают, что константа является.

Это 9 раз 10 до девятого.

Он округляется, конечно.

Это было бы удивительно, если это было точно 9.

9 раз 10 девятой и единицы являются Ньютон метр

квадрат в квадрате кулона.

И почему те единицы?

Ну довольно много, потому что в конце концов, у нас есть кулона,

кулоновского, поэтому мы будем иметь кулона в квадрате разделить

на метр в квадрате, и мы хотим закончить с Ньютонов, так что мы

хотите отменить из кулона, квадрате, поставив его

знаменатель.

Мы хотим, чтобы отменить из метр в квадрате, поставив его

числитель, а потом мы закончитесь вверх с Ньютонов получить

силы, так что это просто единиц откуда.

Так что, учитывая, что, давайте выяснить,

силы между двумя частицами.

Так скажем я иметь--и я провел 10 минут с довольно

скучный объяснений, но актуальные проблемы, вы увидите

в вашей физике класс довольно просто когда он

приходит к Закон Кулона.

Так что они говорю, Эй, у нас есть положительный--у нас есть частица

Здесь что имеет положительный заряд плюс--позвольте мне думать

немало--плюс 5 раз 10 в минус 3

Кулоны, так что это положительный заряд.

И тогда у нас есть отрицательный заряд здесь, так что давайте говорить

что--не знаю.

Как далеко их сделает?

Давайте говорить, что они полуметре друг от друга, 0,5 метров друг от друга,

и тогда у меня отрицательный заряд, что 10 минус

10 в 10 раз до минус 2 кулоны.

Что такое силы между этими двумя частицами?

Так что если мы просто подключить их к закону кулона, мы получим

силу из-за электричество.

Электрической силы.

Не из-за электричество.

Мы еще не сделали это.

Статические электрические силы между этими двумя частицами

константе 9 раз 10 в девятый раз

Сначала взимать раз 5 раз 10 в минус 3 раза

второй заряд--позвольте мне сделать это в другой цвет--раз

минус 10 раз 10 в минус 2--я просто переписал

Хотя вы, вероятно, не может увидеть его - деленное

Расстояние клетку, так что 0.5 в квадрате.

Мы просто подключен к этой формуле.

Так, что равно--позвольте мне видеть.

Так 9 раз 0,5 раза 10.

Я только собираюсь делать 10 отдельно.

Так что это раз минус 10.

Это 0,5 раза минус 10-минус 5 раз, 9 — минус 45,

и затем 10 до девятой минус 3, так что 10 на шестой и

затем минус 2, поэтому 10 на четвертой--раз 10

Четвертый--разделены--и что 0,5 квадрат?

Это 0.25, правильно?

И это равно что?

Это равно 4 раза этот топ, 160, плюс это равно

до минус 180 раз 10 в четвертом Ньютонов.

И на самом деле, это может показаться большое число, но эти

обвинения, которые я положил здесь являются на самом деле довольно большой обвинения,

и мы надеемся, вы получите ощущение за то, что большой или

небольшую плату позже.

Но это достаточно большие сборы, и так вот почему

Существует относительно большой силы оказывают между этими

две частицы.

Теперь мы получили отрицательное число, так что это означает?

Ну мы знаем, что в отличие от частиц притягиваются, право?

Почти по определению.

В этом случае мы имели положительный и отрицательный, так

Когда мы в конечном итоге с негативная сила когда мы используем кулона

Закон, что означает, что сила будет опираться две частицы для

друг другу вдоль кратчайшее расстояние между ними.

Я имею в виду, он не собирается сделать их идти в кривой.

Такого рода делает чувство.

Если бы мы имели положительный там, это означает, что сила была

отталкивание двух частиц.

И если вы когда-нибудь получить путают, просто думать об этом.

Если они оба отрицательные, они собираются дать отпор.

Если они оба положительные, они будут привлекать.

Я буду видеть вас в следующем видео.