Физика. Электричество и магнетизм. Барсуков В.И - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Таким образом, при вычислении силы взаимодействия зарядов в системе СИ можно пользоваться
формулой (1.4.2), понимая под
9
109⋅=
k
Н⋅м
2
/Кл
2
.
4. Было замечено, что во многие важные формулы электродинамики входит множитель
π
4
, делаю-
щий расчёты неудобными. Чтобы избавиться от этого множителя в наиболее важных формулах, О. Хе-
висайд (Англия) предложил ввести его искусственно в закон Кулона, представив коэффициент пропор-
циональности
k
в виде произведения двух сомножителей – безразмерного
π4
1
и размерного
0
1
ε
:
0
1
4
1
επ
=
k
, (1.4.3)
где
0
ε
– новый коэффициент пропорциональности, называемый электрической постоянной.
Тогда закон Кулона в системе СИ примет вид
2
21
0
4
1
r
qq
F
ε
πε
=
. (1.4.4)
5. Введение в закон Кулона вместо коэффициента
k
равного ему коэффициента
0
4
1
πε
видоизменяет
все формулы электростатики: из наиболее употребительных формул множитель
π
4
исчезает (в резуль-
тате сокращения), и это делает формулы более простыми; в других же формулах, наоборот, он появля-
ется, что, к сожалению, приводит к усложнению их вида.
«Исправленные» указанным образом формулы называются
рационализированными,
а система еди-
ниц, построенная на использовании рационализованных формул, –
рационализованной.
Система СИ является рационализованной системой, система СГСЭ – нерационализованной.
Как и в предыдущих разделах курса, в электростатике мы будем пользоваться только системой СИ.
Будет, однако, полезным самостоятельным упражнением переход от системы СИ к системе СГСЭ. Этот
переход осуществляется просто: если в формуле, записанной в системе СИ, электрическая постоянная ε
0
стоит в знаменателе, то для перехода к нерационализованной СГСЭ – системе числитель надо умножить
на
0
4πε
, если ε
0
стоит в числителе, то на
0
4πε
умножается знаменатель.
6. Найдём теперь численное значение и наименование величины ε
0
системы СИ.
Из формулы (1.4.3)
k
π
=ε
4
1
0
, а так как
9
109⋅=
k
Н⋅м
2
/Кл
2
, то
12
9
0
1085,8
10914,34
1
−
⋅=
⋅⋅⋅
=ε
Кл
2
/Н⋅м
2
.
bnopnq{ dk“ q`lnopnbepjh
1. Что такое электромагнитное поле?
2. Что называется магнитным полем?
3. Что называется электрическим полем?
4. Какой заряд называется элементарным и какой – макроскопическим?
5. Какой заряд называется свободным и какой – связанным?
6. Сформулируйте закон сохранения электрического заряда?
7. Какой заряд называется точечным и какой – протяжённым?
8. Сформулируйте закон Кулона.
9. В чём заключается сходство и различие между законом электростатического взаимодействия за-
рядов и гравитационного взаимодействия материальных тел?
10. В каких единицах измеряется заряд в системе СИ?
11. Объясните, почему в законе Кулона, записанном в системе СИ, имеется размерный коэффици-
ент пропорциональности.
12. В чём состоит рационализация формул электростатики и чем она вызвана?

Страницы