ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
1 ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ
1.1 Электрический заряд
Одной из основных характеристик большинства элементарных частиц является электрический заряд.
Существует два вида электрических зарядов – положительные и отрицательные. Между заряженными
элементарными частицами возникает электромагнитное взаимодействие. Электромагнитное взаимодей-
ствие – это один из четырех видов фундаментальных взаимодействий, которые управляют всеми из-
вестными процессами во Вселенной. Электромагнитное взаимодействие проявляется в форме притяже-
ния или отталкивания между заряженными частицами при их взаимном сближении. Экспериментально
установлено, что существует минимальная величина электрического заряда. Она одинакова по модулю
для положительных и отрицательных зарядов. Этот минимальный заряд равен
e = 1,6 ⋅ 10
–19
Кл.
1.2 Электризация тел
Суммарный заряд q любого заряженного тела пропорционален величине минимального заряда
neq = (n – целое число). Другими словами электрический заряд дискретен. Минимальный электриче-
ский заряд имеют элементарные частицы. Протон имеет положительный минимальный электрический
заряд ( e+ ). Электрон имеет отрицательный минимальный заряд (
e
−
). В нормальном состоянии числа
протонов и электронов в атомах совпадают. Это обеспечивает электронейтральность атомов. Суммар-
ный положительный заряд протонов любого макроскопического тела уравновешивается отрицательным
зарядом всех электронов. Чтобы зарядить тело, нужно нарушить этот баланс. Это можно сделать двумя
способами. Первый способ состоит в удалении электронов из электронных оболочек атомов. Второй
способ заключается в присоединении электронов к электронным оболочкам атомов.
Практически создать заряд на теле можно, потерев его о другое тело. Стекло, потертое о шелк, ока-
зывается положительно заряженным. При этом шелк заряжается отрицательно. Одно и то же вещество
при трении может получать заряды разного знака. Так, при трении стекла об асбест стекло заряжается от-
рицательно. При этом асбест заряжается положительно.
Трение – это только один из многих способов электризации вещества. Тело может заряжаться при
соприкосновении с другим заряженным телом, при нагревании, при воздействии различных излучений
и т.д.
1.3 Закон сохранения заряда
При взаимном трении электронейтральных тел заряды перераспределяются между телами. На
одном из тел количество электронов уменьшается, а на другом – увеличивается. Если система тру-
щихся тел электрически изолирована от других тел, то в такой системе выполняется закон сохране-
ния электрического заряда.
Алгебраическая сумма зарядов электрически изолированной системы постоянна:
const...
21
=+++
n
qqq .
Закон сохранения заряда справедлив в любой инерциальной системе отсчета. Измеряя заряд одного
и того же тела в различных инерциальных системах отсчета, мы получим одно и то же значение.
1.4 Закон Кулона
Количественно сила взаимодействия двух заряженных тел вычисляется по закону Кулона. Этот за-
кон справедлив для точечных зарядов.
Точечный заряд – заряженное тело, размер которого много меньше его расстояния до другого за-
ряда.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- …
- следующая ›
- последняя »
