Взаимодействие заряженных тел

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Заряд – мера электромагнитного взаимодействия.

Обозначается q. Единицы [Кл] ] (Кулон[17]).

Заряд существует только на теле или частице.

Существуют два рода электрических зарядов — положительные и отрицательные.

Разноименно заряженные тела притягиваются, а одноименно заряженные отталкиваются друг от друга.

Электрический заряд любой системы тел состоит из целого числа элементарных зарядов, приближенно равных

- элементарный электрический заряд (обладают электрон и протон),

m_е= 9,1∙10^{-31 кг}– масса покоя электрона,

m_р= 1,67∙10^{-27 кг}– масса покоя протона.

Электроны и протоны входят в состав атомов всех химических элементов.

Модель строения атома лития

Точечным электрическим зарядом называется заряженное тело, форма и размеры которого несущественны в данной задаче.

Закон сохранения электрического заряда: алгебраическая сумма электрических зарядов тел или частиц, образующих электрически изолированную систему, не изменяется при любых процессах, происходящих в этой системе.

Закон сохранения электрического заряда является одним из фундаментальных законов природы.

Закон Кулона: сила электростатического взаимодействия двух точечных электрических зарядов, находящихся в вакууме, прямо пропорциональна произведению этих зарядов, обратно пропорциональна квадрату расстояния между зарядами и направлена вдоль соединяющей их прямой, т. е.

или

Рис.

, где

- радиус-вектор, соединяющий заряды, направленный от + к -.

e ₀ = 8,85×10^-12 Ф/м – электрическая постоянная (диэлектрическая проницаемость вакуума)

k - коэффициент пропорциональности в законе Кулона .

Электрическое поле

- особая форма материи, существующая вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом.

Характерная особенность электрического поля, отличающая его от других физических полей, состоит в том, что оно действует на электрический заряд (заряженную частицу или тело) с силой, которая не зависит от скорости движения заряда.

Напряженность

равна отношению силы, которая действует со стороны электрического поля на точечный пробный заряд, помещенный в рассматриваемую точку поля, к величине

этого заряда

- напряженность [ ],[ ];

- сила, [ Н];

- пробный заряд, [Кл].

Напряженность поля точечного заряда: или

- точечное заряженное тело, [Кл];

- расстояние между заряженными телами, [м];

k - коэффициент пропорциональности (k= 9×10⁹ Н∙м²/Кл²);

- диэлектрическая проницаемость среды.

Силовыми линиями (линиями напряженности) называются линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора напряженности поля в этой точке. Силовые линии считаются направленными так же, как вектор напряженности. Они нигде не пересекаются, так как в каждой точке поля вектор напряженности имеет лишь одно направление.

Сила, действующая на заряженную частицу, а, следовательно, и ускорение частицы направлена по касательной к силовой линии.

Однородным электрическим полем называется поле, в котором во всех его точках значения вектора напряженности одинаковы, т. е. совпадают как по модулю, так и по направлению.

Принцип суперпозиции электрических полей (принцип независимости действия электрических полей): напряженность электрического поля системы зарядов равна геометрической сумме напряженностей полей, создаваемых каждым из зарядов в отдельности.

где - напряженность в рассматриваемой точке пространства поля, создаваемого одним i-м зарядом системы, n - общее число дискретных зарядов, которые входят в состав системы.