Согласно закону Кулона сила взаимодействия двух точечных
зарядов в вакууме пропорциональна их величинам q1 и q2 и обратно
пропорциональна квадрату расстояния между ними r. Она
направлена вдоль прямой, соединяющей эти заряды. Заряды
одного знака отталкиваются, а противоположных знаков –
притягиваются. Если заряды помещены в однородную жидкую
или газообразную диэлектрическую среду, то сила
взаимодействия между ними ослабляется в ε раз, где ε –
относительная диэлектрическая проницаемость среды. С учётом
этого закон Кулона для силы, действующей на второй заряд со
стороны первого, может быть записан в виде (в системе единиц СИ):
r r
q q r
F
2
1 2
0
21 4
1
, (6.1)
где r – радиус-вектор, проведенный от первого заряда ко
второму, ε0 = 8,85∙10-12 Ф/м – электрическая постоянная.
Взаимодействие неподвижных зарядов осуществляется
посредством электрического поля. Его основной количественной
характеристикой является вектор напряжённости, который
определяется для данной точки поля (r) как отношение силы,
действующей на пробный точечный заряд, помещенный в эту точку, к
величине заряда qпр:
E(r) =
пр q
F(r)
. (6.2)
Отсюда, очевидно, можно найти силу, действующую со стороны
поля на любой точечный заряд q, оказавшийся в данной точке поля:
6. Закон Кулона ...
80
F(r) = qE(r). (6.3)
В вакууме для электрических полей выполняется принцип
суперпозиции, согласно которому напряженность электрического
поля, создаваемого группой N зарядов в данной точке равна
векторной сумме напряжённостей электрических полей,
созданных каждым из зарядов в этой точке по отдельности:
E(r) =
N
i
i
1
E . (6.4)
Для системы N точечных зарядов напряженность результирующего поля в вакууме равна:
i
i
N
i i
i
r r
q r
E
1
2
4 0
1
, (6.5)
где ri - радиус-вектор, проведенный от заряда с номером i в точку
наблюдения поля.
Для нахождения напряженности электрического поля,
созданного протяженными заряженными телами, необходимо
разбить их на малые элементы, являющиеся точечными
зарядами. В этом случае заряд распределен непрерывно, и в
выражении (6.5) сумма переходит в интеграл. Для одномерных
заряженных тел (стержни, нити) удобно использовать понятия
линейной плотности заряда:
dl
dq . (6.6)
Напряжённость в интересующей нас точке равна в этом случае:
dl
r r L
r
E 2
4 0
1
. (6.7)
Интегрирование ведется по всем элементам dl вдоль заряженной
нити (L). При распределении заряда по поверхности или объему
Объяснение:
ение истории, но так, чтобы в нем была отражена физическая суть того, о чем
она будет написана, описаны физические процессы, закономерности, явления.
1. Если бы вдруг мне посчастливилось, и я стал(а) сотрудником лаборатории по
изучению света, то…
2. Однажды на 3 курсе геологического института нас отправили искать золото. И тут
я вспомнил(а) как однажды на уроке физики нам рассказывали о том, что для
изучения содержания полезных ископаемых в руде можно использовать метод
спектрального анализа…
3. Меня привлекают разные световые шоу, когда потоки света создают в небе
удивительные картины. И вот оджнажды на уроке физики я узнаю, что различные
цвета получаются не всегда так как мы это себе представляли…
4. Всю жизнь мечтал(а) работать в милиции. Особенно мне нравилось смотреть как в
фильмах исследуют улики. Однажды я увидел(а) как криминалисту принесли
фальшивые деньги, он производил с ними какие-то манипуляции и подумал(а), а
мы на уроке физики тоже делали подобное. Мне даже захотелось дать ему совет…
5. Моя мама работает на заводе в лаборатории по исследованию образцов горных
пород. Однажды мне пришлось пойти с ней на работу и там я увидел(а) точно
такой же спектроскоп, какой есть у нас в кабинете физики. Я попросил(а) у мамы
разрешения поработать с ним. А мама спросила: «А разве ты умеешь и знаешь что
это такое?». Я прямо даже
Объяснение: