ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Пусть два точечных заряда
1
q и
2
q находятся на расстоянии
r
друг от друга. Тогда сила
12
F их
взаимодействия вычисляется по формуле:
2
21
0
12
4
1
r
qq
F
επε
=
, (1.4.1)
где
0
ε = 8,85 ⋅ 10
–12
Кл
2
/(Н⋅м
2
), а ε – диэлектрическая проницаемость среды. Диэлектрическая проницае-
мость среды указывает, во сколько раз сила взаимодействия двух точечных зарядов в данной среде
меньше, чем в вакууме. Диэлектрическая проницаемость вакуума принимается равной единице. Читает-
ся закон Кулона так.
Сила взаимодействия между двумя неподвижными точечными зарядами прямо пропорциональна
произведению модулей зарядов, обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними и на-
правлена по прямой, соединяющей заряды.
В системе СИ электрический заряд измеряется в кулонах. Заряд в
1 кулон – это очень большая единица заряда. Заряд в 1 кулон можно создать на теле, поместив на него
дополнительно 6 ⋅ 10
18
электронов. Два заряда по 1 Кл, расположенные в вакууме на расстоянии 1 м
друг от друга, взаимодействуют с силой
F
= 9 ⋅ 10
9
Н. По сравнению с электростатическим взаимодей-
ствием, известное нам гравитационное взаимодей ствие чрезвычайно мало. Например, в атоме
водорода отношение
гк
FF = 2,3 ⋅ 10
39
. Другими словами, гравитационное взаимодействие между прото-
ном и электроном в атоме водорода ничтожно мало по сравнению с их электростатическим взаимодей-
ствием.
1.5 Электрическое поле
Взаимодействие зарядов осуществляется через электрическое поле. Скорость распространения
электрического взаимодействия конечна и равна скорости света. Поэтому действие одного заряда на
другой начинается не мгновенно. Создадим заряд
1
q
+
. Тогда заряд
2
q
+
, находящийся от него на рас-
стоянии
r
, начинает отталкиваться, спустя время crt
=
. Здесь c – скорость света, равная 3 ⋅ 10
8
м/с. Ес-
ли один из зарядов находится на Луне, а другой на Земле, то
r
= 3,8 ⋅ 10
8
м. Отталкивание зарядов нач-
нется через 1,27 с.
Электрические заряды являются источниками электромагнитного взаимодействия, распростра-
няющегося со скоростью света.
1.6 Напряженность электрического поля
Электрическое поле действует на заряды, помещенные в это поле. Поэтому электрическое поле в
любой точке можно характеризовать силой, действующей на заряд, помещенный в эту точку. Этот заряд
принято называть пробным. Пробный заряд – это простейший прибор для изучения электрического по-
ля. Поэтому он должен удовлетворять определенным требованиям. Во-первых, он должен иметь малые
геометрические размеры. Только в этом случае мы будем получать значение электрического поля в точ-
ке. Во-вторых, величина пробного заряда должна быть мала. Только в этом случае внесение пробного
заряда в электрическое поле не будет изменять этого поля.
Пусть электрическое поле создано зарядом q . Внесем в это поле пробный положительный заряд
0
q .
По закону Кулона на него действует сила
2
0
0
4
1
r
qq
F
επε
=
. (1.6.1)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- …
- следующая ›
- последняя »
