Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Билет № 12. Взаимодействие заряженных тел






Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда

План ответа

1. Электрический заряд. 2. Взаимодействие за-ряженных тел. 3. Закон сохранения электрического заряда. 4. Закон Кулона. 5. Диэлектрическая проницаемость. 6. Электрическая постоянная. 7. Направ-ление кулоновских сил.

Законы взаимодействия атомов и молекул удается понять и объяснить на основе знаний о строении атома, используя планетарную модель его строения. В центре атома находится положительно заряженное ядро, вокруг которого вращаются по определенным орбитам отрицательно заряженные частицы. Взаимодействие между заряженными час-тицами называется электромагнитным. Интенсив-ность электромагнитного взаимодействия опреде-ляется физической величиной -- электрическим за-рядом, который обозначается q. Единица измерения электрического заряда -- кулон (Кл). 1 кулон -- это такой электрический заряд, который, проходя через поперечное сечение проводника за 1 с, создает в нем ток силой 1 А. Способность электрических зарядов как к взаимному притяжению, так и к взаимному отталкиванию объясняется существованием двух ви-дов зарядов. Один вид заряда назвали положитель-ным, носителем элементарного положительного за-ряда является протон. Другой вид заряда назвали отрицательным, его носителем является электрон. Элементарный заряд равен е=1, 6*10-19 Кл.

Заряд тела всегда представляется числом, кратным величине элементарного заряда: q=e(Np-Ne) где Np -- количество электронов, Ne -- количество протонов.

Полный заряд замкнутой системы(в которую не входят заряды извне), т. е. алгебраическая сумма зарядов всех тел остается постоянной: q1 + q2 +...+qn = const. Электрический заряд не создается и не исчезает, а только переходит от одного тела к друго-му. Этот экспериментально установленный факт на-зывается законом сохранения электрического заря-да. Никогда и нигде в природе не возникает и не ис-чезает электрический заряд одного знака. Появление и исчезновение электрических зарядов на телах в большинстве случаев объясняется переходами эле-ментарных заряженных частиц -- электронов -- от одних тел к другим.

Электризация -- это сообщение телу электри-ческого заряда. Электризация может происходить, например, при соприкосновении (трении) разно-родных веществ и при облучении. При электризации в теле возникает избыток или недостаток электронов.

В случае избытка электронов тело приобретает отрицательный заряд, в случае недостатка -- поло-жительный.

Законы взаимодействия неподвижных элек-трических зарядов изучает электростатика.

Основной закон электростатики был экспери-ментально установлен французским физиком Шар-лем Кулоном и читается так. Модуль силы взаимо-действия двух точечных неподвижных электриче-ских зарядов в вакууме прямо пропорционален про-изведению величин этих зарядов и обратно пропор-ционален квадрату расстояния между ними.

F = k * q1q2/r2, где q1 и q2 -- модули зарядов, r -- расстояние между ними, k -- коэффициент пропор-циональности, зависящий от выбора системы еди-ниц, в СИ k = 9 * 109 Н * м2/Кл2. Величина, показывающая во сколько раз сила взаимодействия зарядов в вакууме больше, чем в среде, называется диэлектрической проницаемостью среды е. Для среды с диэлектрической проницае-мостью е закон Кулона записывается следующим об-разом: F= k * q1q2/(е*r2)

Вместо коэффициента k часто используется коэффициент, называемый электрической постоян-ной е0. Электрическая постоянная связана с коэффи-циентом k следующим образом k = 1/4р е0 и численно равна е0 =8, 85 * 10-12 Кл/Н * м2.

С использованием электрической постоянной закон Кулона имеет вид: F=(1/4р е0)* (q1q2 /r2)

Взаимодействие неподвижных электрических зарядов называют электростатическим, или кулоновским, взаимодействием. Кулоновские силы мож-но изобразить графически (рис. 14, 15).

Кулоновская сила направлена вдоль прямой, соединяющей заряженные тела. Она является силой притяжения при разных знаках зарядов и силой от-талкивания при одинаковых знаках.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.