закона на Кулон - studopediya

Част III. Напрегнатостта на електрическото поле.

Раздел на електрическа енергия, който се занимава с физиката на стационарни такси се нарича статично електричество. Известно е, че има два вида електрически заряди в природата - положителни и отрицателни. Установено е, че един и същи вид на такси се отблъскват и привличат най-различни. Въз основа на серия от експерименти (Експеримент Е. Milliken, Ioffe и др.) Показва, че естеството на всички електрически такси състои от дискретни заряд, равно по големина и 1,6 х 10 -19 Cl. Тази такса, равна по размер на таксата за електрон. Най-малката, стабилна частица със същата величина, но положителния заряд на протона е. Масата на електрона и протона съответно равен на: 9,1 × 10 -31 кг и 1,67 × 10 -27 kg.Obobscheniem голямо количество експериментални данни е зададен основен закон на природата, закона за запазване на заплащане: В една изолирана система, алгебричната сума на таксите, т.е. , положителни и отрицателни остава постоянна. Изолирана или затворена система е система, а не размяна на обвинения с външни тела.

Основният закон, уреждащ взаимодействието с фиксирани такси, определени от Кулон експеримент. За формулирането на закона на Кулон, ще се въведе понятието за заплащане точка (подобно на концепцията на материална точка в кинематиката), таксата разположен върху тялото линейни измерения са prenebrezhno малки в сравнение с разстоянието до други заредени тела, с които тя си сътрудничи заплащане. Причината за това въведение, ще стане ясно по-късно. Според закона на Кулон, силата между две точки, разположени такси във вакуум пропорционални количества от тези такси Q1 и Q2, и обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между тях R

където к - коефициент на пропорционалност, в зависимост от избора на единица система. Силите, действащи между таксите са насочени по протежение на линията, свързваща такси т.е. Те са в центъра. За подобна такса (q1> 0 и q2> 0) или (q1 <0 и q2 <0) сила F> 0, и за различен F <0. В векторной форме закон Кулона записывается так:

при което - силата, действаща на заряд от заряда 2 1 - радиус вектор насочено от едно зареждане на заряда 2. По този начин, уравнение (3.4.2), с изключение изразява, че като такси се отблъскват и за разлика от привличане. Ако таксите не взаимодействат във вакуум, и на всякакъв носител, закон на Кулон е писано:

където Е - безразмерна величина, която характеризира електрическите свойства на средата нарича диелектрична константа на средата. За вакуум д = 1. От сравнението на формули (3.4.1 и 3.1.3), следва, че д показва колко пъти силата на взаимодействие между двете такси в тази среда е различна от силата на тяхното взаимодействие във вакуум. к, коефициент в системата SI е равна на:

където E0 = 8.85 х 10 -12 Cl 2 / (п х m 2) или F / m и се нарича електрически константа. С оглед на (3.4.3) и (3.4.4) закона на Кулон може да се запише:

Полезно е да се знае, че: