Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Яворский Б.М. -> "Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования" -> 67

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 .. 61 62 63 64 65 66 < 67 > 68 69 70 71 72 73 .. 196 >> Следующая

2°. Современная физика основывается на теории близ-кодействия. Согласно этой теории переменные электромагнитные поля распространяются в пространстве с конечной скоростью, равной скорости света, и воздействуют на заряженные частицы или тела, находящиеся в пространстве. Конечность скорости распространения электромагнитных взаимодействий лежит в основе специальной теории относительности (V.4.2.10).
В теории дальнодействия, предшествовавшей теории блнзкодействия, считалось, что все взаимодействия (например, электромагнитные и гравитационные) распространяются с бесконечно большой скоростью, т. е. осуществляются мгновенно, непосредственно между частицами и телами, удаленными друг от друга. В настоящее время теория дальнодействия представляет лишь исторический интерес.
3°. Силовой характеристикой электрического поля является вектор E напряженности поля:
где F — сила, действующая на положительный заряд q, помещенный в данную точку поля. Напряженность электрического поля в некоторой его точке равна и совпадает по направлению с силой, действующей на неподвижный единичный положительный точечный заряд («пробный» заряд). При этом считается, что пробный заряд не искажает того
182
ОТДЕЛ III. ГЛ. 1. ЭЛЕКТРОСТАТИКА
поля, которое с его помощью изучается, и пренебрегают его собственным электрическим полем.
4°. Сила, действующая на заряд q, помещенный в любое электрическое поле с напряженностью Е,
F = <?E.
Электрическое поле называется однородным, если вектор его напряженности E одинаков во всех точках поля. Примерами таких полей являются электростатические поля _ равномерно заряженной беско-Ji нечной плоскости (111.1.4.4°) и плоского конденсатора вдали от краев его обкладок (111.1.11.2°).
5°. Для графического изображения электростатического поля пользуются методом силовых линий. Силовыми линиями (линиями напряженности) называются воображаемые линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора напряженности в этой точке поля (рис. III.1.2). Линии напряженности разомкнуты — они начинаются на положительных и заканчиваются на отрицательных зарядах. Силовые линии нигде не пересекаются, так как в каждой точке поля его напряженность имеет одно-единственное значение и определенное направление. (Примеры силовых линий некоторых электростатических полей см. 111.1.4.1° — 5°.]
6°. Если положительный электрический заряд движется в однородном электрическом поле и его начальная скорость направлена вдоль силовой линии, то траектория движения заряда будет совпадать с силовой линией.
7°. Каждый электрический заряд создает в пространстве электрическое поле независимо от наличия других электрических зарядов. Принцип наложения (суперпозиции) электрических полей: напряженность электрического поля системы N зарядов равна векторной сумме напряженностей полей, создаваемых каждым из них в отдельности:
E = Ei + E,+ ... + E^= 2 Е„
где N — произвольное положительное целое число.
8°. Если электрические заряды создают поле в среде, которая представляет собой изотропный однородный диэлектрик (III. 1.6.Г), то при заданном расположении элект-
1.3. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ. НАПРЯЖЕННОСТЬ ПОЛЯ 183
рических зарядов в пространстве напряженность электростатического поля в такой среде в е раз меньше, чем в ва-
кууме: E = — , где E0—напряженность поля, создаваемого
данной системой зарядов в вакууме, є — относительная диэлектрическая проницаемость среды (111.1.2.6°).
Задача 1. Капелька воды диаметром 0,1 мм находится во взвешенном состоянии в масле при напряженности электрического поля 10" Н/Кл. Напряженность однородного поля направлена вертикально вверх. Сколько элементарных зарядов находится на капле? Плотность масла 8•1O2 кг/м3.
Дано: cf=0,l мм=10-1 м, ?=104 Н/Кл, P1 = = 1,0-103 кг/м3, р2=8-102 кг/м3, 6=1,6-10"19 Кл.
Найти: N.
Решение: На каплю действуют три силы:
1) сила тяжести, направленная вертикально вниз,
P = mg = — Pig:
2) выталкивающая архимедова сила (1.6.2.3°) Ft=^-p2g,
направленная вертикально вверх;
3) электрическая сила, направленная вертикально вверх, F2=qE=NeE.
Капля находится в равновесии при условии P=F1+ +F2, т. е.
?Px* = ?ftg + AteE; отсюда /V = f^l=M,
¦ ¦ 3,14-Ю-12 9,8-IQ3 (1,0 — 0,8) ^ N — 6 ' 1,6-10-1».10* ^
»6-10? элементарных зарядов.
При известном заряде капли эта задача позволяет определить элементарный заряд (111.1.1.3°) (схема опыта Милликена по измерению заряда электрона).
Задача 2. На шелковой нити висит бузиновый шарик, масса которого равна 0,5 г, имеющий заряд —9,8•1O-' Кл. На какой угол отклонится нить, если шарик внести в однородное электрическое поле с напряженностью 5-Ю1 Н/Кл, направленной горизонтально (рис. III.1.2*)?
Дано: ?=-9,8-10-9 Кл, т=0,5, г=5-10-1 кг, E= = 5-104 Н/Кл,
Найти: а.
Решение: Равновесный угол отклонения а определится из условия tga=f/P, где F= \q\E — электрическая сила,
184
отдел III. гл. 1. электростатика
P=mg — сила тяжести; тогда
q\E
tga = -
mg
, 9,8.Ю-9-5-Ю* n . *gK== 6-10--9,8 =°'1'
откуда a=6°.
Предыдущая << 1 .. 61 62 63 64 65 66 < 67 > 68 69 70 71 72 73 .. 196 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed