Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Диполь.




 

Все тела в природе способны электризоваться, то есть приобретать электрический заряд. В природе существуют частицы с электрическими зарядами противоположных знаков. Заряд электрона считают отрицательным, а заряд протона – элементарной частицы, которая входит в состав ядра атома, – положительным. Большинство тел электрически нейтрально; число электронов в них равно числу протонов. Если нарушить электрическую нейтральность тела, то оно становится наэлектризованным (заряженным). Тело заряжено отрицательно – значит, оно имеет избыток электронов. Тело, в котором электронов меньше, чем положительно заряженных частиц, заряжено положительно. При взаимодействии одноименные заряды отталкиваются, разноименные – притягиваются.

Электрический заряд обладает свойством дискретности – при электризации электрический заряд изменяется на строго определенное значение, равное или кратное минимальному количеству электричества, называемому элементарным электрическим зарядом. Наименьшая по массе стабильная частица, обладающая элементарным электрическим отрицательным зарядом, называется электроном. Заряд электрона е= 1,6×10-19 Кл. Масса электрона те = 9,11×10–31 кг. Заряд протона положителен и по модулю равен заряду электрона, его масса тр = 1,67×10–27 кг. Заряд тела, состоящего из N заряженных частиц, кратен целым значениям заряда электрона: q=±Ne. Заряд электрона впервые был измерен Р.Э. Милликеном в 1909 г. Дробных зарядов в свободном состоянии не существует.

Опытным путем был установлен фундаментальный закон природы – закон сохранения электрического заряда: алгебраическая сумма электрических зарядов любой замкнутой системы остается неизменной, какие бы процессы не происходили внутри этой системы: .

Единица заряда – кулон (Кл).

Основным законом электростатики является закон взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов. Закон был экспериментально установлен французским физиком Ш. О. Кулоном в 1785 г.: сила электрического взаимодействия между двумя неподвижными точечными зарядами, находящихся в вакууме, пропорциональна произведению зарядов q 1 и q 2 и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между ними:

где k – коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора системы единиц физических величин.

Сила направлена по прямой, соединяющей заряды, то есть является центральной. Сила отталкивания , действующая на заряд q2 со стороны одноименного заряда q 1, совпадает по направлению с радиусом-вектором r, проведенным из q 1к этому заряду. Сила притяжения, действующая на заряд q2 со стороны разноименного заряда q 1, имеет противоположное направление (рис.1.1). Силы отталкивания принято считать положительными, силы притяжения – отрицательными. В векторной форме закон Кулона записывается в виде:

Коэффициент k в законе Кулона в СИ определяется по формуле:

=9.109Н.м2/Кл2, а e о= Ф/м =8,85.10-12 Ф/м.

Здесь e о – электростатическая постоянная.

Таким образом, закон Кулона в скалярном виде: . Этот закон мы сформулировали для вакуума. С учетом среды:

,

где e - диэлектрическая проницаемость среды. Для вакуума e=1. диэлектрическая проницаемость показывает, во сколько раз в данной среде силы взаимодействия между точечными зарядами меньше, чем в вакууме, при одинаковых расстояниях.

Электрическим диполем называется система, состоящая из двух одинаковых по значению, но разноименных точечных зарядов, расположенных на некотором расстоянии l друг от друга. Отрезок прямой l, соединяющий оба заряда, называют осью диполя.

Основной характеристикой диполя является его электрический или дипольный моментвектор, численно равный произведению ql и направленный от отрицательного заряда к положительному: . Единица электрического момента диполя – кулон-метр (Кл ×м)






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных