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:






Электрический заряд. Закон сохранения заряда




Министерство образования РФ

Московская государственная академия

Приборостроения и информатики

Беланов А. С.

Физика

Часть II

«Электричество»

 

Методическое пособие

 

Москва, 2004


УДК 53

Утверждено Ученым советом МГАПИ

28.10.2002г., протокол №10 в качестве учебного пособия

 

 

Рецензент – доцент, к.ф.-м.н. Попова Т. В.

 

Учебное пособие предназначено для студентов МГАПИ,

изучающих физику в течении 4-х семестров

 

 

Издательство МГАПИ


Физика, часть II

I. Электростатика

Лекция 1. Электрические заряды и электрическое поле

Электрический заряд. Закон сохранения заряда

Известно, что имеются два вида электрических зарядов, условно называемых положительными и отрицательными. Наименьшую величину заряда е = 1,60219×10 –19 Кл имеет элементарный заряд. Носителем положительного элементарного заряда является, например, протон - элементарная частица, входящая в состав ядра атома и имеющая заряд . Носителем отрицательного элементарного заряда - электрон. Его заряд .

Все существующие на практике заряды q = Ne, где N — целые числа, т.е, электрический заряд квантуется (если физическая величина может принимать только определенные дискретные значения, то говорят, что эта величина квантуется). Экспериментально установлено, что величина заряда не зависит от скорости, следовательно, электрический заряд является релятивистски инвариантным.

Как известно, все вещества состоят из атомов, а атом, в свою очередь, состоит из положительно заряженного ядра, вокруг которого вращаются отрицательно заряженные электроны. В целом атом электронейтрален, т. к. число протонов, несущих положительный заряд q+=+ze (где z — порядковый номер элемента в таблице Менделеева), равно числу электронов, несущих отрицательный заряд q- = -ze.

При электризации, например, трением, оба тела заряжаются разноименно: одно — положительно, а другое — отрицательно, т.е, одно тело теряет электроны, а другое приобретает их.

Если рассмотреть изолированную систему, через поверхность которой заряды не проходят, то можно утверждать: "АЛГЕБРАИЧЕСКАЯ СУММА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ В ИЗОЛИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ ЕСТЬ ВЕЛИЧИНА ПОСТОЯННАЯ", т.е.

.

Это один из фундаментальных законов физики — закон сохранения электрического заряда. Его опытным путем установил Фарадей.

Закон Кулона

Он справедлив для точечных зарядов.

Точечным зарядом называется заряженное тело, размерами которого можно пренебречь по сравнению с расстояниями от него до других заряженных тел. Кулон в 1785 г. экспериментально установил, что: "СИЛА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДВУХ НЕПОДВИЖНЫХ ТОЧЕЧНЫХ ЗАРЯДОВ ПРОПОРЦИОНАЛЬНА ВЕЛИЧИНАМ ЭТИХ ЗАРЯДОВ И ОБРАТНО ПРОПОРЦИОНАЛЬНА КВАДРАТУ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ НИМИ", т.е. , (1)

где в СИ коэффициент Ф / м — электрическая постоянная. В итоге имеем k = 9×109 м/Ф, или Нм2 /Кл2. Измеряя в (1) расстояние в "м", а заряды в "Кл", силу получим в "Н". Одноименно заряженные тела отталкиваются, разноименно заряженные -притягиваются. Закон Кулона можно выразить в векторной форме:

, (2)

 
- сила, действующая на заряд, к которому направлен вектор , проведенный от одного заряда к другому; на рис. 1: 1 — сила, действующая на заряд q1 со стороны заряда q2; 2 — сила, действующая на заряд q2 со стороны заряда q1.

Экспериментально установлено, что взаимодействие двух зарядов не изменится, если вблизи них поместить другие заряды. Пусть, кроме заряда q, имеются еще заряды q1, q2, …, qn, тогда результирующая сила, с которой они действуют на заряд q, будет

(3)

где ; - радиус-вектор, исходящий от заряда qi, и направленный к заряду q.






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

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