39. Взаимодействие зарядов. Закон Кулона

Одноименные заряды отталкиваются, разноименные притягиваются. Данную силу в случае точечных зарядов можно определить по закону Кулона.

Точечный заряд – заряженное тело, размерами которого можно пренебречь.

Закон Кулона: сила взаимодействия 2-х точечных зарядов прямо пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними:

F = , k – постоянная, зависит от свойств среды, в которой заряды расположены.

Силы взаимодействия направлены по прямой, соединяющей заряды, причем сила со стороны заряда q₁, действующей на заряд q₂ = силе стороны заряда q₂, но противоположно направлена.

Влияние среды учитывается следующим образом:

k= , - диэлектрическая проницаемость среды; - проницаемость вакуума или диэлектрическая постоянная.

Проницаемость показывает, во сколько раз сила взаимодействия между зарядами в данной среде меньше, чем в вакууме.

40. Электростатическое поле и напряженность

Каждый заряд окружает электрическое поле – форма материи, с помощью которой заряды взаимодействуют.

Если заряд покоится, т. е. неподвижен, то окружающее его поле называют электростатическим. Оно характеризуется напряженностью, которая численно равна силе, действующей на единичный положительный заряд, помещенный в данную точку поля и по направлению совпадает с этой силой. Напряженность – силовая характеристика поля:

E =

Если поле образовано положительным зарядом, то вектор напряженности направлен вдоль радиуса от заряда, а если отрицательный, то наоборот.

Если поле образовано не одним зарядом, а несколькими, то сила, действующая на переменный заряд складывается по правилу сложения векторов.

41. Принцип суперпозиции электростатического поля.

Силовые линии поля.

Если поле образовано не одним зарядом, а несколькими, то силы, действующие на пробный заряд, складываются по правилу сложения векторов. Поэтому и напряженность системы зарядов в данной точке, поля равна векторной сумме напряженностей полей от каждого заряда в отдельности. Согласно принципу суперпозиции электрических полей можно найти напряженность в любой точке поля двух точечных зарядов. Сложение векторов и производится по правилу параллелограмма. Направление результирующего вектора находится построением.

Графически электрическое поле изображается с помощью силовых линий напряженности.

Электрическое поле считается однородным, если густота и направление силовых линий по всему объему неизменны.

Число силовых линий, пронизывающих некоторую условную площадку, расположенных перпендикулярно к ним, определяет поток вектора напряженности поля. Если поле лежит на границе раздела двух сред, то при переходе из одной среды в другую, напряжение увеличивается или уменьшается в раз.

42. Разность потенциалов и напряжения

Потенциалом электрического поля называют величину, равную отношению потенциалов энергии, которая приобретает полный заряд при переносе его из бесконечности в данную точку поля.

Потенциалом поля в данной точке называют величину, которая равна работе по перемещению единичного положительного заряда из бесконечности в эту точку поля.

Потенциал – энергетическая характеристика поля.

Разность потенциалов – величина, численно равная работе по перемещению единичного положительного заряда из одной точки в другую.

Разность потенциалов начальной и конечной точек не зависит от формы пути. Работа определяется соотношением: