Se a lei for aplicável apenas a cobranças em repouso, como se aplicar a um elétron giratório no átomo de hidrogênio calcular a força?
Você tem razão em questionar a aplicabilidade da lei de Coulomb em sua forma mais simples ao lidar com um elétron giratório em um átomo de hidrogênio. Aqui está o porquê:
A lei de
Coulomb, em sua forma mais básica, descreve a força entre duas acusações de ponto estacionário. No entanto, o elétron em um átomo de hidrogênio * não é * estacionário. Está constantemente se movendo em uma órbita complexa ao redor do núcleo.
Então, por que a lei de Coulomb ainda desempenha um papel? *
O movimento do elétron é quantizado: Os elétrons em átomos existem em níveis de energia específicos, e suas órbitas não são caminhos clássicos e contínuos. Em vez disso, eles ocupam regiões de espaço chamadas orbitais. Enquanto o elétron está se movendo, seu movimento é quantizado, o que significa que só pode existir em certos níveis de energia discreta.
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eletromagnetismo é uma descrição mais completa: A lei de Coulomb faz parte de uma teoria mais ampla chamada eletromagnetismo. Essa teoria abrange forças elétricas e magnéticas e explica o fato de que as cargas de movimentação criam campos magnéticos.
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forças magnéticas são cruciais: O elétron giratório, devido ao seu movimento, gera um campo magnético. Esse campo magnético interage com o campo elétrico do núcleo, levando a uma força que mantém o elétron ligado dentro do átomo.
Em essência, enquanto a lei de Coulomb é insuficiente para explicar completamente o comportamento do elétron em um átomo de hidrogênio, os princípios subjacentes do eletromagnetismo, que incluem a lei de Coulomb, são essenciais para entender as forças envolvidas. Aqui está uma maneira simplificada de pensar sobre isso: 1. A lei de
Coulomb explica a atração entre o núcleo carregado positivamente e o elétron carregado negativamente. Essa força tenta puxar o elétron em direção ao núcleo.
2.
O movimento do elétron cria um campo magnético. Esse campo magnético interage com o campo elétrico do núcleo, gerando uma força que se opõe à força interna da força de Coulomb.
3.
A interação dessas forças resulta em uma órbita estável para o elétron. Nota importante: A dinâmica real do elétron em um átomo de hidrogênio é muito complexa e requer mecânica quântica para um entendimento completo. O modelo acima é uma explicação simplificada para ilustrar os princípios básicos envolvidos.