电荷之间的作用力

如题所述

电荷间的相互作用力叫做库伦力。

一、库仑力:

法国物理学家查尔斯·库仑于1785年发现,因而命名的一条物理学定律。库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律。因此,电学的研究从定性进入定量阶段,是电学史中的一块重要的里程碑。

二、基础定义:

在真空中两个静止的点电荷 Q1与 Q2之间的相互作用力的大小和 Q1、 Q2的乘积成正比, 和它们之间的距离r 的平方成反比,库仑力的作用距离与Q1、Q2的乘积成正比,作用力的方向沿着它们的连线,同号电荷相斥,异号电荷相吸引。

三、成立的条件:

处在真空中,必须是静止的 点电荷。此处是研究在瞬间时间点微观环境下精确计算或描述库仑力大小与带电量、电荷距离的相互关系和比率,而非指不在真空和静止状态下就没有库仑力作用。

四、库仑力公式 :

其中 Q1和Q 2分别是两物体的带电量,r 是两物体(中心)间的距离,k 是一个常数。

静止 带电体之间的 相互作用力。带电体可看作是由许多点电荷构成的,每一对静止点电荷之间的相互作用力遵循库仑定律,又称静电力。

库仑力在多个领域的作用:

一、物理学:

库仑力是原子和分子中电子和原子核之间的主要相互作用力。它是构建分子和晶体结构的基础,影响着物质的性质和行为。在静电学中,库仑力解释了静电吸引和静电排斥现象。

二、化学:

分子和离子之间的相互作用通常涉及库仑力。在化学反应中,原子间的电荷相互作用可以影响反应速率、反应路径和产物稳定性。化学键的形成和断裂也与库仑力有关。

三、生物学:

生物分子的结构和功能也受库仑力影响。例如,蛋白质和核酸的折叠结构以及酶与底物的结合过程受到库仑力的调控。神经传递和细胞通信中,电荷分布和库仑力的变化也扮演着重要角色。

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