Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона: закон сохранения электрического заряда: алгебраическая сумма электрических зарядов тел или частиц, образующих электрически изолированную систему,

скачать doc

Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона: закон сохранения электрического заряда: алгебраическая сумма электрических зарядов тел или частиц, образующих электрически изолированную систему, не изменяется при любых процессах, происходящих в этой системе. В системе могут образовываться новые электрически заряженные частицы, например электроны вследствие ионизации атомов и молекул, ионы за счёт явления ионизации или электролитической диссоциации и др. Однако при этом одновременно рождаются частицы, заряды которых противоположны по знаку и в сумме =0. Например, при ионизации атома образуется пара частиц – свободный электрон и однозарядный положительный ион. Закон Кулона: Сила электростатического взаимодействия двух точечных электрических зарядов, находящихся в вакууме, прямо пропорциональна произведению этих зарядов, обратно пропорциональна квадрату расстояния между зарядами и направлена вдоль соединяющей их прямой:

З

десь F₁₂ – сила, действующая на заряд q₁ со стороны заряда q₂; r₁₂– радиус-вектор, соединяющий заряд q₂с зарядом q₁; r=|r₁₂| (рис.1 и 2); k –коэффициент пропорциональности (k>0); F₁₂ – сила, действующая на заряд q₂ стороны заряда q₁; r₁₂=r₁₂– радиус-вектор, соединяющий заряд q₁с зарядом (на рис.2 показан штрихами). Коэффициент пропорциональности k в законе Кулона (рис.2) зависит от выбора системы единиц. В СИ принимается, что коэффициент k – величина размерная и равная k=1/(4₀), где ₀ – новый коэффициент пропорцио

–нальности, подлежащий определению из экспериментальных данных и наз-й электрической постоянной, а множитель 4 при ₀введен для записи закона Кулона в рационализованной форме: F₂₁=(1q₁q₂/4₀r³)r₂₁; где ₀=8,8510^-12Кл²/(Нм²); k=1/(4₀)=910⁹Нм²/Кл². При построении системы единиц СГС (гауссовой) для электродинамических величин полагают коэффициент k в законе Кулона (рис.1) безразмерным и равным единице: k=1. Соответственно закон Кулона записывают в форме F₂₁=(q₁q₂/r³)r₂₁.Всякое заряженное тело можно рассматривать как совокупность точечных зарядов аналогично тому, как в механике всякое тело можно считать совокупностью материальных точек. Поэтому электростатическая сила, с которой одно заряженное тело действует на другое, равна геометрической сумме сил, приложенных ко всем точечным зарядам второго тела со стороны каждого точечного заряда первого тела. Линейная плотность электрических зарядов: =dq/dt, где dq – заряд малого участка заряженной линии длиной dl. Поверхностная плоскость электрических зарядов: =dq/dS, где dq – заряд малого участка заряженной поверхности площадью dS. Объёмная плотность электрических зарядов: =dq/dV, где dq – заряд малого участка заряженного тела объёмом dV.

Учащимся

Учителям