Закон Кулона, где f сила взаимодействия двух точечных зарядов Q



Скачать 241.27 Kb.
страница1/5
Дата09.05.2013
Размер241.27 Kb.
ТипЗакон
  1   2   3   4   5



Основные формулы


 Закон Кулона

,

где F — сила взаимодействия двух точечных зарядов Q1, и Q2; r расстояние между зарядами;  — диэлектрическая проницаемость среды; 0 — электрическая постоянная:

.

Закон сохранения заряда

,

где — алгебраическая сумма зарядов, входящих в изолированную систему; n — число зарядов.

Примеры решения задач


Пример 1. Тонкий стержень длиной l=30 см (рис. 13.3) несет равномерно распределенный по длине заряд с линейной плотностью =1 мкКл/м. На расстоянии r0=20 см от стержня находится заряд Q1=10 нКл, равноудаленный от концов, стержня. Определить силу F взаимодействия точечного заряда с заряженным стержнем.

Решение. Закон Кулона позволяет вычислить силу взаимодействия точечных зарядов. По условию задачи, один из зарядов не является точечным, а представляет собой заряд, равномерно распределенный по длине стержня. Однако если выделить на стержне дифференциально малый участок длиной dl, то находящийся на нем заряд dQ=dl можно рассматривать как точечный и тогда по закону Кулона* сила взаимодействия между зарядами Q1 и dQ:

, (1)

где r — расстояние от выделенного элемента до заряда Q1.

Из чертежа (рис. 13.3) следует, что и , где

r0 — расстояние от заряда Q1 до стержня. Подставив эти выражения r к dl в формулу (1), получим

. (2)

Следует иметь в виду, что dF — вектор, поэтому, прежде чем интегрировать разложим его на две составляющие: dF1, перпендикулярную стержню, и dF2, параллельную ему.

Из рис. 13.3 видно, что dF1=dFcos, dF2=dFsin.
Подставляя значение dF из выражения (2) в эти формулы, найдем:

.

* Здесь и далее, если в условии задачи не указана среда, имеется в виду, что заряды находятся в вакууме (=1).

Интегрируя эти выражения в пределах от – до +, получим




В силу симметрии расположения заряда Q1 относительно стержня интегрирования второго выражения дает нуль;



Таким образом, сила, действующая на заряд Q1,

. (3)

Из. рис. 13.3 следует, что . Подставив это выражение sin в формулу (3), получим

. (4)

Произведем вычисления по формуле (4):
  1   2   3   4   5

Похожие:

Закон Кулона, где f сила взаимодействия двух точечных зарядов Q iconСамостоятельная работа №2 закон кулона вариант 1 Начальный уровень
Какое из приведенных ниже выражений характеризует си­лу взаимодействия двух точечных зарядов? Выберите пра­вильное утверждение
Закон Кулона, где f сила взаимодействия двух точечных зарядов Q iconОсновы электродинамики Закон Кулона
Модуль взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел прямо пропорционален произведению абсолютных значений зарядов и, и...
Закон Кулона, где f сила взаимодействия двух точечных зарядов Q iconЭлектрические и магнитные явления
Значение электрических зарядов как носителей энергии и носителей информации. Закон сохранения зарядов в замкнутой системе. Точечные...
Закон Кулона, где f сила взаимодействия двух точечных зарядов Q iconКонтрольные вопросы к Пр №7 Комплект 1
Как изменится сила взаимодействия двух точечных электрических зарядов при уменьшении расстояния между ними в 2 раза? Выберите правильный...
Закон Кулона, где f сила взаимодействия двух точечных зарядов Q iconЗакон сохранения заряда. Взаимодействие зарядов. Закон Кулона
Работа сил поля. Потенциальная энергия и потенциал. Энергия взаимодействия системы зарядов
Закон Кулона, где f сила взаимодействия двух точечных зарядов Q icon2. Точечный заряд. Закон кулона. Электрическая постоянная. Абсолютная и Рационализированная система единиц. Сила взаимодействия с системой зарядов
Электрический заряд. Элементарный заряд. Дискретность и инвариантность заряда. Закон сохранения. Единицы измерения
Закон Кулона, где f сила взаимодействия двух точечных зарядов Q iconКулон Шарль Огюстен (1785) Установил взаимодействия неподвижных точечных электрических зарядов. Основы закона Кулона. Генри Кавендиш (1773) Установил закон
Ввел общепринятые обозначения электрически заряженных частиц «+» и «-»,объясняя принцип лейденской банки. Изобрел громоотвод
Закон Кулона, где f сила взаимодействия двух точечных зарядов Q iconЗакон Кулона. Закон сохранения заряда. Принцип суперпозиции. Электростатическое поле (напряженность электростатического поля, поле точечного покоящегося электрического заряда, потенциальность поля)
Основная задача электростатики (для точечных зарядов в вакууме, для произвольного объемного, поверхностного и линейного распределения...
Закон Кулона, где f сила взаимодействия двух точечных зарядов Q icon«Взаимодействие точечных зарядов. Закон Кулона»
С какой силой взаимодействуют два соседних иона в кристалле поваренной соли, если среднее расстояние между ними 0,28нм?
Закон Кулона, где f сила взаимодействия двух точечных зарядов Q iconЗакон взаимодействия электрических зарядов носит имя «Закон Кулона»
Электростатика-раздел физики, изучающий взаимодействие неподвижных электрически заряженные тела1
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org