Закон Кулона.
|
З-н Кулона - основной закон электростатики, позволяющий рассчитать силу взаимодействия между двумя точечными неподвижными зарядами в вакууме.Открыт в 1785 г. французским физиком Шарлем Огюстеном Кулоном (раньше и более точно закономерности установлены Г. Кавендишем, но не опубликованы).
|
|
Опыт Кулона.
Металлические шарики заряжаются и взаимодействуют. Заряд измеряется в относительных единицах. Нить закручивается. Сила упругости нити уравновешивает электрическую силу. По углу закручивания нити определяют силу взаимодействия.
1.![](http://www.edu.delfa.net/CONSP/elctrostat2.files/image002.gif) → F ~ q1
2. → F ~ q2
3. → F ~ ![](/public/img/formula/image010_12.gif)
|
![](/public/resize/img/formula/image011_7-173x78.png)
|
Вывод: Сила взаимодействия двух точечных неподвижных зарядов в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
|
![Закон Кулона](/public/img/formula/image014_8.gif)
|
Сила центральна. Направлена по прямой, соединяющей заряды. Если знаки зарядов одинаковы, то направление силы и радиус-вектора совпадают, если знаки зарядов разные, то направление силы и радиус-вектора противоположны. Силы взаимодействия между зарядами равны по величине и противоположны по направлению по 3-ему з-ну Ньютона.
|
Пример:
сила взаимодействия между двумя ионами в кристалле поваренной соли F=2.10-9 Н.
|
Коэффициент k зависит от выбора системы единиц.
Коэффициент k численно равен силе взаимодействия между двумя точечными неподвижными зарядами по единице заряда каждый, находящимися в вакууме на расстоянии, равном единице длины друг от друга.
|
![Коэффициент k зависит от выбора системы единиц](/public/img/formula/image016_6.gif)
|
В СИ удобно представить , где e0=8,85.10-12 Кл2/(Н.м2) - электрическая постоянная вакуума.
|
![электрическая постоянная вакуума](/public/img/formula/image020_2.gif)
|
Диэлектрическая проницаемость среды ( e ).
Характеризует электрические свойства среды. Для любой среды e >1. Зависит только от свойств среды.
Диэлектрическая проницаемость показывает во сколько раз сила взаимодействия двух точечных неподвижных зарядов в вакууме больше их сил взаимодействия в среде.
- безразмерная величина!
|
Примеры:
![](/public/resize/img/formula/image023_4-214x84.png)
|
Полная форма записи закона Кулона.
![Полная форма записи закона Кулона](/public/img/formula/image026_5.gif)
|
![Полная форма записи закона Кулона](/public/img/formula/image026_5.gif)
|
Если заряды не точечные или их больше двух, то силы складываются по правилу сложения векторов:
![Если заряды не точечные или их больше двух, то силы складываются по правилу сложения векторов](/public/img/formula/image028_4.gif)
|
|