-10

-5

0

5

10

Q1

F 4

1

2 1

21

41

Coulombov zakon

F1 Q2Q1

Q2

F1

F2

F2 Q1

F1 = F2 = F

F1 Q1Q2

-10

-5

0

5

10

r

F 1

6 3

4

2

9 21r

F

221.

rQQ

konstF Coulombov zakon

U vakuumu:2

21

rQQ

kF o

ko = 9109 N m2 C-2

ook

41

221

41

rQQ

Fo

,,

o = 8,854210-12 C2 N-1 m-2 permitivnost vakuuma

221

41

rQQ

Fro

U dielektriku: 221

41

rQQ

F

2

21

rQQ

kF , ,

ro ro

k4

1, ,

41

k

r – relativna permitivnost dielektrika

Primjer 1: Dvije kuglice jednakih masa (2 g) ovješene su o niti jednakih duljina. Kada se kuglice nabiju jednakim količinama naboja, one se razmaknu tako da je kut među nitima 60o (slika). a) Kolika je Coulombova sila na svaku kuglicu? b) Kolika je količina naboja na svakoj kuglici ako je duljina niti 50 cm?

Rješenje:m = 2 g = 60o

l = 50 cm

a) 60o

Fg

FC

FR

lr

2R

CFF

23R

gFF 3

mgFC 3

s m 9,81kg 102 -23

FC = 0,011N,,

= 210-3 kg

30o

= 0,50 m

b)

2

2

rQkFC

kFrQ C

, r = l = 0,50 m

Q = 5,53·10-7 C

229 C m N1090,011Nm 50,0

Primjer 2: Dvije jednake kuglice s nabojima 8 nC i –2 nC stavimo u dodir i vratimo na početnu udaljenost. Koliki je omjer sila među kuglicama prije i nakon dodira?

Rješenje:

Q1 = 8 nC Q2 = -2 nC

? '

FF

221 QQQ

2

2nC)(8nC , Q’ = 3 nC.

2

2

221

rQk

rQQk

FF

221

QQQ

2)nC3()nC2(nC8

916

F

F

Zadatak 1: Koliki je omjer električne i gravitacijske sile između dvaju elektrona? Koja je sila jača? Masa je elektrona 9,1110-31 kg, a njegov naboj 1,610-19 C. G = 6,6710-11

N m2 kg-2, k = 9109 N m2 C-2.

Rješenje:m = 9,1110-31 kge = 1,610-19 CG = 6,6710-11 N m2 kg-2

k = 9109 N m2 C-2

2

2

2

2

rmG

rek

FF

g

e 2

me

Gk 2

31-

19

2-211-

2-29

kg 109,11C 106,1

kg m N 106,67C m N 109

42104 g

e

FF

Zadatak 2: Dva točkasta naboja, 20 nC i 30 nC, nalaze se na međusobnoj udaljenosti 50 cm. U kojoj bi točki na spojnici ovih naboja treći naboj bio u ravnoteži?

Rješenje:

Q1 = 20 nCQ2 = 30 nCr = 50 cm

r

xQ1 Q2Q3

232

231

)( xrQQk

xQQk

x= ?

F1= F2

F1F2

x= 22,5 cm22

21

)( xrQ

xQ

1

22

2)(QQ

xxr

1

2

QQ

xxr

11

2

QQ

rx1

nC 20nC 30cm 50