Закон Кулона. Электрическое полеСтр 1 из 10Следующая ⇒
Электростатика Электростатика – это учение о покоящихся электрических зарядах и связанных с ними электростатических полях.
Электрические заряды Основным понятием электростатики является понятие электрического заряда. Электрический заряд – это физическая величина, определяющая интенсивность электромагнитного взаимодействия. Единица электрического заряда – кулон (Кл) – электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при силе тока 1 ампер за 1 секунду. Свойства электрического заряда: 1) существуют положительные и отрицательные заряды; 2) электрический заряд не изменяется при движении его носителя, т.е. является инвариантной величиной; 3) электрический заряд обладает свойством аддитивности: заряд системы равен сумме зарядов составляющих систему частиц; 4) все электрические заряды кратны элементарному: , где e = 1,6×10-19 Кл; 5) суммарный заряд изолированной системы сохраняется – закон сохранения заряда. В электростатике используется физическая модель – точечный электрический заряд– заряженное тело, форма и размеры которого несущественны в данной задаче.
Закон Кулона. Электрическое поле Взаимодействие точечных зарядов, т.е. таких, размерами которых можно пренебречь по сравнению с расстояниями между ними, определяется законом Кулона: сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов в вакууме прямо пропорциональна величине каждого из них, обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними и направлена по линии, соединяющей заряды: где - единичный вектор, направленный по линии, соединяющей заряды. Направление векторов силы Кулона показано на рис. 1. Рис.1. Взаимодействие точечных зарядов
В системе СИ где e0 = 8,85×10-12 Ф/м – электрическая постоянная Если взаимодействующие заряды находятся в изотропной среде, то кулоновская сила: где e - диэлектрическая проницаемость среды – безразмерная величина, показывающая во сколько раз сила взаимодействия F между зарядами в данной среде меньше их силы взаимодействия в вакууме F0:
Тогда закон Кулона в системе СИ: Сила направлена по прямой, соединяющей взаимодействующие заряды, т.е. является центральной, и соответствует притяжению (F<0) в случае разноименных зарядов и отталкиванию (F>0) в случае одноименных зарядов. Таким образом, пространство, где находятся электрические заряды, обладает определенными физическими свойствами: на любой заряд, помещенный в это пространство, действуют электрические силы. Пространство, в котором действуют электрические силы, называется электрическим полем. Источником электростатического поля являются покоящиеся электрические заряды. Любое заряженное тело создает в окружающем пространстве электрическое поле. Это поле действует с определенной силой на внесенный в него заряд. Следовательно, взаимодействие заряженных тел осуществляется по схеме: заряд ® поле ® заряд. Итак, электрическое поле – это одна из форм материи, основное свойство которой – передавать действие одних заряженных тел на другие.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|