Главная | Обратная связь

Напряженность. Силовые линии.

ЭЛЕКТРОСТАТИКА

 

Текст лекций

 

Санкт-Петербург

УДК 537

Э45

 

Электростатика: Текст лекций/Сост. A.M. Скворцов, Е.М. Минаева, Т.И. Прокудина, Е.Д. Эйдельман. — СПб.: Изда-во СГГХФА, 2006.

28 с.

 

ISBN 5-8085-0170-9

 

Даны указания по изучению раздела электростатики курса «Физика и биофизика» в соответствии с учебной программой. Приведены примеры использования законов и контрольные вопросы.

Предназначены для студентов технологического фармацевтического факультета.

 

Под общей редакцией

докт. физ.-мат. наук, проф. Е.Д.Эйдельмана

 

Рекомендовано методической комиссией

фармацевтического факультета СПХФА

 

ISBN 5-8085-0170-9

Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия, 2006

ЗАНЯТИЕ № 1

 

Тема. ЗАКОН КУЛОНА, НАПРЯЖЕННОСТЬ, ПОТЕНЦИАЛ

 

Закон Кулона

 

Закон Кулона, установленный экспериментально с помощью кру­тильных весов в 1785 году, справедлив для точечных неподвижных зарядов. Точечными, так же как и тела в механике, считаются заряды, размерами которых можно пренебречь по сравнению с расстояниями между ними.

Пусть заряды q₁ и q₂ находятся на расстоянии r в вакууме. Тогда они будут взаимодействовать с силой , прямо пропорциональной величинам зарядов и обратно пропорциональной квадрату расстоя­ния между ними

F~ (1)

Кулоновские силы центральны, т. е. направлены по линии, соединяю­щей центры зарядов.

 

Задание. Изобразите кулоновские силы для одноименных и разно­именных зарядов (рис. 1).

 

 

Рис. 1. Взаимодействие зарядов:

а) заряды имеют один знак;

б) заряды имеют, разный знак

 

Следует помнить, что при погружении зарядов в какую-либо среду, например, керосин или воду, сила взаимодействия уменьшится в ε раз (ε — диэлектрическая проницаемость среды; ε = 2 для керосина и ε = 81 для воды). В СИ формула (1) приобретает вид

где F измеряется в ньютонах, r — в метрах, величина зарядов q₁ и q₂- в Кулонах,

k = н·м²/Кл², а ε₀= 8.85·10^-12 Ф/м

Заряд электрона в СИ е = 1,6·10^-19 Кл.

 

Контрольные вопросы:

 

1. Расстояние между зарядами уменьшилось в 2 раза. Как и во сколько саз изменилась при этом сила взаимодействия зарядов?

2. Заряд q₁ увеличили в 2 раза. Как и во сколько раз изменилась кулоновская сила взаимодействия зарядов?

3. Как, не изменяя величин зарядов q₁ и q₂ и расстояния между ними r, можно уменьшить силу взаимодействия зарядов?

 

Напряженность. Силовые линии.