legea lui Coulomb 1
§ 2. Interacțiunea tarifelor. legea lui Coulomb
sarcini electrice interacționează, t. E. Ca taxe se resping reciproc, și spre deosebire de atras. Forțele de interacțiune sarcinilor electrice determinate de legea lui Coulomb și sunt îndreptate de-a lungul unei linii drepte puncte, la care se concentrează taxa de conectare.
Conform legii lui Coulomb, forța de interacțiune a două puncte de sarcini electrice proporționale cu produsul dintre cantitățile de energie electrică în aceste taxe este invers proporțională cu pătratul distanței dintre ele, în funcție de mediul în care tarifele sunt:
unde F - forța de interacțiune de încărcare, N (newton);
Un newton conține 102 g ≈ forță.
q1. q2 - cantitatea de energie electrică fiecare încărcare la (pandantiv);
Un pandantiv conține 6,3 10 18 taxe de electroni.
r - distanța între încărcări, m;
Ea - constanta dielectrică absolută a mediului (materialul); Această valoare caracterizează proprietățile electrice ale mediului în care există taxe care interacționează. În Sistemul Internațional de Unități (SI) se măsoară în Ea (f / m). permitivitatea absolută a mediului
unde ε0 - electric constant egală cu constanta dielectrică absolută în vid (vacuum). Acesta este egal cu 8,86 x 10 -12 F / m.
Gruparea e cantitate, indică de câte ori un anumit mediu sarcini electrice interacționează mai slab decât în vid (tabelul 1). Se numește permitivitatea dielectric. Cantitatea este gruparea e raportul dintre permitivitatea absolută a materialului dielectric la permitivitatea vid:
Pentru ε = vid 1. dielectrică a aerului este aproape aproape de unitate.
Permitivitatea dielectrică a unor materiale
Pe baza legii lui Coulomb, putem concluziona că sarcinile electrice mari interacționează mai puternic decât mici. Odată cu creșterea distanței dintre tarifele de puterea lor de interacțiune este semnificativ mai slabă. Astfel, odată cu creșterea distanței dintre tarifele de 6 ori puterea interactiunii scade de 36 de ori. Prin reducerea distanței dintre tarifele este crescut de 9 ori puterea lor de interacțiune 81 de ori. taxa de interacțiune asemenea, depinde de materialul situat între taxele.
Exemplu. Între tarifele electrice Q1 = 2 x 10 -6 la și Q2 = 4,43 · 10 -6 la. Se află la o distanță de 0,5 m. Mica Plasate (ε = 6). Se calculează puterea de interacțiunea acestor taxe.
Decizie. Înlocuind valorile în cantitățile cunoscute formulă, obținem:
În cazul în care sarcinile electrice în vid interacționează cu o forță FB. apoi, plasarea între aceste taxe, de exemplu, porțelan, interacțiunea lor poate fi redus cu 6,5 ori, t. e. în ε timp. Acest lucru înseamnă că forța de interacțiune dintre tarifele pot fi determinate ca raportul
Exemplu. De cum ar fi sarcinile electrice interacționează în vid pentru a forța FB = 0,25N. Cu ce forță va respinge două sarcini, în cazul în care spațiul dintre ele este umplut cu bachelită? Constanta dielectrică a acestui material este egal cu 5.
Decizie. Puterea interacțiunii sarcinilor electrice
Deoarece un newton ≈ 102 g forță, apoi 0,05 g de n este 5.1.