ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
заряды обязательно должны быть единичными (кстати, заряд в 1 Кл не удержится даже на шаре радиу-
сом несколько метров: он пробьет любую изоляцию!), что расстояние между зарядами должно быть 1 м.
И заряды, и расстояния, в принципе, могут быть любыми.
Подставив F (в ньютонах), q
1
и q
2
(в кулонах) и r (в метрах) в формулу (4.2), можно вычислить k.
Многочисленные измерения дают для k значение:
2
2
9
Кл
мН
109
⋅
⋅=k
.
Таким образом, при вычислении силы взаимодействия зарядов в системе СИ можно пользоваться
формулой (4.2), понимая под
2
2
9
Кл
мН
109
⋅
⋅=k
.
4 Было замечено, что во многие важные формулы электродинамики входит множитель 4π, делаю-
щий расчеты 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 , (4.3)
где ε
0
– новый коэффициент пропорциональности, называемый электрической постоянной.
Тогда закон Кулона в системе СИ примет вид:
2
21
0
4
1
r
qq
F
ε
πε
=
. (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 4π 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 рационализированных формул – рационализованной.
Система СИ является рационализованной системой, система СГСЭ – нерационализованной.
Как и предыдущих разделах курса, в электростатике будем пользоваться только системой СИ. Бу-
дет, 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 4πε
0
, если ε
0
стоит в числителе, то на 4πε
0
умножается знаменатель.
6 Найдем теперь численное значение и наименование величины ε
0
в системе СИ.
Из формулы (4.3)
k
π
=ε
4
1
0
, а так как
2
2
9
Кл
мН
109
⋅
⋅=k
, то
2
2
12
2
2
9
0
мН
Кл
1085,8
Кл
мН
10914,34
1
⋅
⋅=
⋅
⋅⋅⋅
=ε
−
.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
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 – протяженным?
8 Сформулируйте закон Кулона.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- …
- следующая ›
- последняя »
