Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Электрическое поле неподвижных зарядов





Доверь свою работу кандидату наук!
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь

(электростатическое поле). Закон Кулона.

Электростатическое поле— это частный вид электромагнитного поля. Оно создается совокупностью электрических зарядов, неподвижных в пространстве по отношению к наблюдателю и неизменных во времени.

Из курса физики известно, что любое вещество состоит из элементарных заряженных частиц, окруженных электромагнитным полем.

Элементарные заряды(заряды электрона и протона) характеризуются связью с собственным и взаимодействием с внешними электрическими полями.

В теории поля усредняют микроскопические неоднородности вещества в пространстве и во времени.

В заряженном теле (если общий заряд его неизменен во времени) элементарные заряды движутся хаотически. Поэтому даже в непосредственной близости от поверхности этого тела создаваемое элементарными зарядами магнитное поле практически отсутствует. Это и дает возможность рассматривать в электростатическом поле лишь один электрический компонент электромагнитного поля.

Под зарядом(зарядом тела) понимают скалярную величину, равную алгебраической сумме элементарных электрических зарядов в этом теле.

В дальнейшем, как правило, будем иметь дело с полем, создаваемым в однородной и изотропной среде.

Среда, электрические свойства которой одинаковы для вех точек поля, называется однородной, при этом все бесконечно малые элементы объема обладают одинаковыми физико-химическими свойствами.Изотропной средой называется среда, в каждой точке которой относительная диэлектрическая проницаемостьне зависит от направления вектора напряженности поля.

Точечным зарядомназывают заряд, линейные размеры которого несоизмеримо малы по сравнению с расстоянием до точки наблюдения или до других зарядов.

В основе теории электрического поля лежит закон взаимодействия «точечных» зарядов, открытый в 1785 г. Кулоном.

Этот закон содержит следующие положения:

1. Заряды одинаковой полярности отталкиваются, противоположной полярности — притягиваются.

2. Сила взаимодействия пропорциональна произведению абсолютных величин зарядов, обратно пропорциональна квадрату расстояния между зарядами, зависит от среды, в которой расположены заряды, действует вдоль прямой линии, соединяющей заряды



,

где - коэффициент пропорциональности, зависящий от свойств среды, в которой взаимодействуют заряды;

- диэлектрическая проницаемость;

- диэлектрическая проницаемость вакуума;

- относительная диэлектрическая проницаемость (для вакуума =1, для воды = 81, для слюды = 5,6 – 6).

При использовании единиц системы СИ расстояние R выражают в метрах (м), заряды — в кулонах (Кл), электрическую постоянную — в фарадах на метр (Ф/м), тогда силу получают в ньютонах (Н).

С учетом векторного значения расстояния R закон Кулона имеет вид

, (2.1)

где — единичный вектор, направленный по линии, соединяющей заряды, к точке наблюдения (см. рис. 2.1).

Т.к. , где - радиус-вектор, направленный к точке наблюдения, то

. (2.2)

Эта формула математически отражает закон „взаимодействия" точечных зарядов. В действительности каждый из зарядов окружен электрическим полем, и при внесении в это поле другого заряда на последний будут действовать силы поля.

Если заряды q1и q2одного знака, то сила , действующая на заряд, находящийся в точке наблюдения (рис. 2.1), совпадает по направлению с радиус-вектором , т.е. имеет место отталкивание зарядов; если же заряды q1и q2имеют противоположные знаки, то сила направлена противоположно направлению радиус-вектора , т.е. имеет место притяжение зарядов.

Если электрическое поле создано п точечными зарядами, то при внесении в это поле заряда на него будет действовать сила, которая может быть определена на основании принципа наложения.

Принцип наложения в данном случае справедлив в силу линейной зависимости силы от зарядов. Таким образом,

,

где - радиус-вектор, проведенный из точки расположения заряда в точку, в которой размещен заряд .

 

Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой




Дата добавления: 2014-01-15; Просмотров: 2043; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2022) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.019 сек.