Закон Кулона

Закон взаимодействия неподвижных точечных электрических зарядов экспе­ри­ментально был открыт французским физиком Ш.Кулоном в 1785 г. Точечный заряд, как и материальная точка, является физической абстракцией. Если линейные размеры заряженного тела пренебрежимо малы по сравнению с рас­стоянием до других заряженных тел, то его можно считать точечным.

Закон Кулона: сила электростатического взаимодействия двух точеч­ных зарядов q₁ и q₂ в вакууме прямо пропорциональна произведению этих заря­дов и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между ними.

Кулон установил, что силы данной природы - центра­льные, т.е. они направлены вдоль прямой, соединяющей взаимодействующие заряды. Согласно третьему закону Ньютона силы направлены в противоположные стороны и равны по величине F₁₂= F_21. Если заряды q₁ и q₂ одноименные по знаку, то силы отталкивают заряды; если они разноименные, то заряды притягиваются (рис.1.1). Если заряды поместить в среду (керосин, масло), то эта сила уменьшится в e раз. Она называется относительной диэлек­трической проницаемостью среды, e>0. Для воздуха и вакуума e=1. В системе единиц СИ закон Кулона записывается для модуля силы Кулона и для вектора силы , где e₀=8.85×10^-12 Кл²/(Н×м²) и называется электрической постоянной. Далее все единицы измерения будут приводиться в Международной системе изме­ре­ния (СИ).

Диэлектрическая проницаемость является важной характеристикой пищевых продуктов. Измеряя ее, можно получить большую информацию о качестве продук­та, оптимальном способе переработки и его хранения. Например, диэлектрическая проницаемость мяса существенно зависит от его жирности. С ростом жирности уменьшается влажность и e. Исследование e молока различной жирности показало, что с ростом последней e линейно убывает. Таким образом, по величине e можно определить жирность молока. По величине e можно также установить возможные сроки и температурный режим хранения фрук­тов и овощей.

Дата добавления: 2014-01-11