Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Яворский Б.М. -> "Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования" -> 66

Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования - Яворский Б.М.

Яворский Б.М., Селезнев Ю.А. Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования — М.: Наука, 1989. — 596 c.
Скачать (прямая ссылка): spravochdelo1989.pdf
Предыдущая << 1 .. 60 61 62 63 64 65 < 66 > 67 68 69 70 71 72 .. 196 >> Следующая

178
ОТДЕЛ III. ГЛ. 1. ЭЛЕКТРОСТАТИКА
между ними:
где k — коэффициент пропорциональности, зависящий от системы единиц, используемой при расчетах. Для взаимодействующих равномерно заряженных шаров их радиусы R1 и R2 могут быть соизмеримы с расстоянием г между их центрами. Сила F называется кулоновской силой.
3°. Кулоновские силы, как и гравитационные силы, подчиняются третьему закону Ньютона (1.2.5.Г): силы вза-
Рис. ill. 1.1
имодействия между зарядами равны по модулю и направлены противоположно друг другу по прямой, соединяющей точечные заряды или центры шаров. Кулоновская сила является центральной силой (1.2.8.Г).
Опыт показывает, что разноименные электрические заряды притягиваются друг к другу, а одноименные — отталкиваются. Этим кулоновские силы принципиально отличаются от гравитационных сил, всегда являющихся силами притяжения (1.2.8. Г).
4°. Сила отталкивания, действующая на заряд q2 со стороны одноименного заряда qlt направлена в ту же сторону, что и радиус-вектор г, проведенный к этому заряду (рис. Ill.l.l.fl).
Сила притяжения, действующая на заряд q2, имеющий другой знак, чем qly имеет противоположное направление (рис. III.1.1, б). Электростатические силы отталкивания принято считать положительными, силы притяжения — отрицательными (ср. II.1.4.Г—4° о силах межмолекулярного взаимодействия). Принятые знаки сил притяжения и отталкивания соответствуют закону Кулона: произведение одноименных зарядов является положительным числом, и сила отталкивания имеет положительный знак. Произведение разноименных зарядов является отрицательным числом, и это соответствует знаку силы притяжения.
1.2. ЗАКОН КУЛОНА
179
5°. Закон Кулона для взаимодействия точечных зарядов или заряженных шаров (п. 2°) в вакууме записывается в форме
<h<?2
4пе„г2 '
где е0 — электрическая постоянная в СИ (VII.5.1°).
В абсолютной электростатической системе единиц (СГСЭ) (VI 1.5.2°)
6°. Сила электростатического взаимодействия точечных зарядов или равномерно заряженных шаров, находящихся в однородном и безграничном, газообразном или жидком диэлектрике (III. 1.6.Г),
F=|r (в системе СГСЭ),
где є — относительная диэлектрическая проницаемость среды.
Величина е всегда больше единицы и показывает, во сколько раз сила взаимодействия между зарядами ^1 и qa в данной среде меньше, чем в вакууме. К твердым диэлектрикам данное выше определение е неприменимо (см. также 111.1.6.5°—8°).
Задача 1. Точечные заряды 10~7 Кл и Ю-' Кл взаимодействовали в вакууме с силой 0,36 Н. Затем заряды поместили в керосин. Для вакуума S1=I, для керосина е2=. =2,0. На сколько надо изменить расстояние между ними, чтобы сила взаимодействия не изменилась?
Дано: ^1=IO-' Кл, (j2=IO-8 Кл, f=0,36 Н, b1=I1 е2= =2,0.
Найти: T1, г2.
Решение: По закону Кулона F = ^\r%, где е0 —
электрическая постоянная в СИ, 8,=8,85 •1O-18 Ф/м, в— относительная диэлектрическая проницаемость среды.
Расстояние между зарядами в вакууме rx = І^-щ^р >
180 отдел iii. гл. 1. электростатика
. qi42 „ ; тогда
</1</2
4ne„F ^ у е 4-3,14.8,85.10-^-0,361-!^^2-10"2^
4-3,14.8,85.10-^-0,36^ yjfi
Задача 2. С какой силой взаимодействуют два одинаковых маленьких шарика в вакууме, если один несет заряд 6,0•1O-9 Кл, а второй — 3,0•1O-0 Кл. Расстояние между шариками 5,0 см. С какой силой будут взаимодействовать эти шарики, если их привести в соприкосновение и затем удалить на прежнее расстояние?
Дано: ^=6,0-10-6 Кл, ^2=—3,0-10"8 Кл, /-=5,0 см= =5,0-10-2 м.
Найти: Fi, F2.
Решение:
F ят р _ 6,0•10-'¦3,0.1Q-» j. б о.]0.,н
4яе0г2 ' 1 4.3,14.8,85.10-12-25.10-4 IJ~U'U 1и п-
Шарики будут притягиваться с силой /^=6,5-10-6 Н.
При соприкосновении шариков часть зарядов компенсируется. На обоих шариках останется суммарный заряд, равный ^—^2=6,0-10-9—3,0-10-e=3,0•1O-6 Кл. Этот заряд распределится между шариками поровну. Заряд каждого шарика будет
«7, = M^°-Il Кл=1,5-10-« Кл. Таким образом,
г. _ <?э-<?а _ 1,5"-10-*"_ Н-П Я1 IfI-JH
r2 — 4„g0. /-2-4.3,14.8,85.10--12.25-10~* o,oi-iu п.
Шарики будут отталкиваться с силой T2=O1Sl •1O-S Н.
1.3. Электрическое поле. Напряженность поля
Г. Электромагнитным взаимодействием называется взаимодействие между электрически заряженными частицами или макроскопическими заряженными телами.
Раздел физики, в котором изучаются электромагнитные взаимодействия, называется электродинамикой.
Электромагнитным полем называется форма материи, посредством которой осуществляются электромагнитные
1.3. электрическое поле. напряженность поля 181
взаимодействия заряженных частиц или тел, в общем случае движущихся в данной системе отсчета.
Электрическим полем называется одна из частей электромагнитного поля, особенностью которой является то, что это поле создается электрическими зарядами или заряженными телами, а также воздействует на эти объекты независимо от того, движутся они или неподвижны. Электрическое поле описывается определенными силовыми и энергетическими характеристиками (IП. 1.8.Г). Если электрически заряженные частицы или тела неподвижны в данной системе отсчета, то их взаимодействие осуществляется посредством электростатического поля. Электростатическое поле является не изменяющимся во времени (стационарным) электрическим полем. В общем случае электрическое и электромагнитное поля могут изменяться с течением времени (переменное, нестационарное электрическое и электромагнитное поля).
Предыдущая << 1 .. 60 61 62 63 64 65 < 66 > 67 68 69 70 71 72 .. 196 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed