Закон Кулона — это закон о взаимодействии точечных электрических зарядов.
Был открыт Кулоном в 1785 г. Проведя большое количество опытов с металлическими шариками, Шарль Кулон дал такую формулировку закона:
Сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме направлена вдоль прямой, соединяющей заряды, прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Важно отметить, что для того, чтобы закон был верен, необходимы: 1.точечность зарядов — то есть расстояние между заряженными телами много больше их размеров. 2.их неподвижность. Иначе уже надо учитывать дополнительные эффекты: возникающее магнитное поле движущегося заряда и соответствующую ему дополнительную силу Лоренца, действующую на другой движущийся заряд. 3.взаимодействие в вакууме. Однако, с некоторыми корректировками закон справедлив также для взаимодействий зарядов в среде и для движущихся зарядов.
В векторном виде в формулировке Ш. Кулона закон записывается следующим образом:
где F1,2— сила, с которой заряд 1 действует на заряд 2; q1,q2 — величина зарядов; — радиус-вектор (вектор, направленный от заряда 1 к заряду 2, и равный, по модулю, расстоянию между зарядами — r12); k — коэффициент пропорциональности. Таким образом, закон указывает, что одноименные заряды отталкиваются (а разноименные – притягиваются) .
C = 2 мкФ = 2·10⁻⁶ Ф
υ = 1 кГц = 1·10³ Гц
L - ?
Период колебаний контура (формула Томсона):
T = 2π·√ (L·C) (1)
Но период модно найти и по формуле:
T = 1 / υ (2)
Приравняем (1) и (2)
2π·√ (L·C) = 1 / υ (3)
Возведем обе части равенства (3) в квадрат:
4·π²·L·C = 1/υ²
4·π²·L·C·υ² = 1
L = 1 / (4·π²·C·υ²) ≈1 / (4·9,89·2·10⁻⁶·1·10⁶) ≈ 0,013 Гн или 14 мГн