Электричество и магнетизм. - 4 стр.

UptoLike

5
Опыт показывает, что сила взаи-
модействия двух зарядов не меня-
ется, если вблизи них поместить
еще какойнибудь заряд. Таким
образом, если на заряд q
i
действует
N зарядов q
1
,q
2
,…,q
N
, то результи-
рующая сила будет
r
12
F
21
F
12
q
2
q
1
Рис.1.1
=
=
N
1j
ji
FF
r
r
(1.1)
В настоящее время доказано, что закон Кулона выполняется
в диапазоне расстояний между зарядами от 10
16
до 10
7
м.
В системе СИ закон Кулона имеет вид
12
3
12
21
0
21
r
r
qq
4
1
F
r
r
πε
=
, (1.2)
здесь ε
0
8,8510
12
Кл
2
/(Нм
2
) электрическая постоянная.
1.2. Понятие об электрическом поле. Напряженность элек-
трического поля
1.2.1. Напряженность электрического поля
До первой половины XIX века в теории электромагнетизма
господствовала теория дальнодействия, т.е. считалось, что заря-
ды действуют друг на друга без посредников, и изменение поло-
жения или величины одного из зарядов мгновенно приводит к
изменению силового воздействия данного заряда на другие.
Только в начале XIX века Фарадеем была высказана гипоте-
за о том, что действие одного тела на другое может осуществ-
ляться либо непосредственным соприкосновением, либо переда-
ваться через промежуточную среду. В случае электрического
взаимодействия такой промежуточной средой является электри-
ческое поле.
Пусть заряд q создает электрическое поле. Поместим малый
пробный заряд q
пр
в какуюлибо точку этого поля, заданную ра-
диусвектором r. Согласно закону Кулона (1.2) на заряд q
пр
будет
действовать сила
                                   5

                                 Опыт показывает, что сила взаи-
                                 модействия двух зарядов не меня-
 F12         r12           F21
                                 ется, если вблизи них поместить
       q1             q2         еще какой−нибудь заряд. Таким
            Рис.1.1              образом, если на заряд qi действует
                                 N зарядов q1,q2,…,qN, то результи-
рующая сила будет
                                 r N r
                                 F = ∑ F ji                    (1.1)
                                       j =1

     В настоящее время доказано, что закон Кулона выполняется
в диапазоне расстояний между зарядами от 10−16 до 107 м.
     В системе СИ закон Кулона имеет вид
                            r      1 q1q2 r
                            F21 =            r12 ,           (1.2)
                                  4πε 0 r123
здесь ε0 ≈ 8,85⋅10−12 Кл2/(Н⋅м2) − электрическая постоянная.
 1.2. Понятие об электрическом поле. Напряженность элек-
                       трического поля
1.2.1.      Напряженность электрического поля
     До первой половины XIX века в теории электромагнетизма
господствовала теория дальнодействия, т.е. считалось, что заря-
ды действуют друг на друга без посредников, и изменение поло-
жения или величины одного из зарядов мгновенно приводит к
изменению силового воздействия данного заряда на другие.
     Только в начале XIX века Фарадеем была высказана гипоте-
за о том, что действие одного тела на другое может осуществ-
ляться либо непосредственным соприкосновением, либо переда-
ваться через промежуточную среду. В случае электрического
взаимодействия такой промежуточной средой является электри-
ческое поле.
     Пусть заряд q создает электрическое поле. Поместим малый
пробный заряд qпр в какую−либо точку этого поля, заданную ра-
диус−вектором r. Согласно закону Кулона (1.2) на заряд qпр будет
действовать сила