- Что такое точечные заряды?
Точечные заряды — это заряженные тела ни форма, ни размер которых не влияют на взаимодействие между ними. - В каком случае можно считать заряды точечными?
Заряды (часто заряженное тело называется просто зарядом) можно считать точечными, когда расстояние между ними во много раз больше их размеров. - Сформулируйте закон Кулона и запишите формулу его иллюстрирующую; сделайте поясняющие рисунки.
Сила (эту силу часто называют кулоновской) взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме (под вакуумом здесь имеется ввиду полная пустота, то есть пространство, в котором нет вещества) прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Причём если эти заряды имеют одинаковый знак, то эта сила взаимодействия является силой отталкивания, а если эти заряды имеют разные знаки, то силой притяжения:
F=\large \frac{k\cdot |q_1 |\cdot |q_2 |}{r^2};
где F~- модуль силы взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме (эту силу иногда называют силой Кулона),
k~- константа, являющаяся коэффициентом пропорциональности в законе Кулона, k=\large \frac{1}{4\cdot π\cdot ε_0}, где ε_0~- электрическая постоянная, в системе СИ ε_0≈8.85\cdot 10^{-12}~\frac{с^4\cdot А^2}{м^3\cdot кг}, где А~- Ампер единица в которой в СИ измеряется сила тока,
q_1~- величина первого точечного заряда,
q_2~- величина второго точечного заряда,
r~- расстояние между этими зарядами.
Посмотрите на рис. 84.
Рис. 84. Закон Кулона.
q_1~- первый точечный заряд,
q_2~- второй точечный заряд; знаки над зарядами указывают их знаки;
r~- расстояние между этими зарядами (длина отрезка соединяющего эти заряды),
\vec{F}_{21}~- сила с которой второй заряд действует на первый,
\vec{F}_{12}~- сила с которой первый заряд действует на второй.
а) В случае (а) оба заряда положительные.
б) В случае (б) оба заряда отрицательные.
в) В случае (в) заряды имеют разные знаки.
|\vec{F}_{12}|=|\vec{F}_{21}|=F;
где \vec{F}_{12}~- сила, с которой первый заряд действует на второй,
\vec{F}_{21}~- сила, с которой второй заряд действует на первый,
F~- модуль этих сил, для этой величины F и приводится формула, иллюстрирующая закон Кулона.
В случае, когда заряды имеют одинаковый знак, как на рис. 84-(а и б), они отталкиваются. А когда заряды имеют разные знаки, как на рис. 84-в, они притягиваются. - Запишите формулу для нахождения модуля силы взаимодействия точечных зарядов, находящихся в веществе.
F=\large \frac{k\cdot |q_1 |\cdot |q_2 |}{ε\cdot r^2};
где F~- модуль силы взаимодействия двух точечных зарядов, находящихся в веществе,
k~- константа, являющаяся коэффициентом пропорциональности в законе Кулона,
q_1~- величина первого точечного заряда,
q_2~- величина второго точечного заряда,
ε~- диэлектрическая проницаемость этого вещества,
r~- расстояние между этими зарядами. - В чём измеряется электрический заряд в СИ? Поясните, что означает эта единица.
Электрический заряд в СИ измеряется в Кулонах [Кл]. 1~Кл это заряд, проходящий за 1~с через поперечное сечение проводника при силе тока 1~А.