кулоновские силы

Ответ от Пользователь удален[гуру]
Средняя школа №19 с углубленным изучением предметов физико математического цикла
Реферат
Исследование и моделирование с помощью компьютера электрических полей.
Выполнил
ученик 10 «А» класса
Научный руководитель
учитель физики средней школы №2
Пигалицын Лев Васильевич
г. Дзержинск, 2001 год
Содержание
СОДЕРЖАНИЕ 1
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ 2
КУЛОНОВСКАЯ СИЛА 2
ПОНЯТИЕ О КУЛОНОВСКОЙ СИЛЕ 2
КУЛОНОВСКИЕ СИЛЫ В СИСТЕМЕ ЗАРЯДОВ. ПРИНЦИП СУПЕРПОЗИЦИИ. 2
НАПРЯЖЕННОСТЬ 3
НАПРЯЖЕННОСТЬ КАК ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА 3
ЛИНИИ НАПРЯЖЕННОСТИ 3
РАБОТА КУЛОНОВСКИХ СИЛ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ. ПОТЕНЦИАЛ. 4
ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ ЗАРЯДОВ 4
РАБОТА КУЛОНОВСКИХ СИЛ ПО ЗАМКНУТОМУ КОНТУРУ 4
ПОТЕНЦИАЛ КАК ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА 4
РАЗНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛОВ 5
ЭКВИПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ 5
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ 5
МОДЕЛИРОВАНИЕ СИЛОВЫХ ЛИНИЙ 5
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКВИПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ЛИНИЙ 6
ВОЗМОЖНОСТИ ПРОГРАММЫ 6
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 7
ПРИЛОЖЕНИЯ 7
ЛИСТИНГ ПРОГРАММЫ 7
Электрическое поле
Электрическое поле – особый вид материи, создаваемый электрическими зарядами, основное свойство которого заключается в действии на другие электрические заряды.
Материальность электрического поля удалось доказать только тогда, когда доказали, что заряд q1 при перемещении действует на заряд q2, находящийся на расстоянии r, не сразу, а спустя некоторое время t=r/c, где c - скорость света в вакууме (?3*108 м/с). Запаздывание изменений взаимодействия электрических зарядов доказывает справедливость теории поля.
Кулоновская сила
Понятие о кулоновской силе
Итак, рассмотрим систему, состоящую из двух электрических зарядов. Электрическое поле, создаваемое одним зарядом, действует на другой заряд. Но с какой силой? Опыты Ш. Кулона, проведенные в 1785 году, показали, что эта сила прямо пропорциональна произведению абсолютных величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Из-за того, что такую зависимость установил Кулон, силу взаимодействия зарядов часто называют кулоновской.
Для расчетов ввели коэффициент пропорциональности, равный силе взаимодействия единичных зарядов на расстоянии, равном единице длины (k=9*109 H*м2/Кл2). Часто вместо коэффициента пропорциональности применяют другой коэффициент, называемый электрической постоянной:
В этом случае закон Кулона будет выглядеть так:
До этого речь шла только о модуле силы, но куда же направлена эта сила? Опять-таки, экспериментальным путем установили, что она действует по прямой, соединяющей центры зарядов. Кулоновская сила подчиняется III закону Ньютона: заряды взаимодействуют друг с другом с силами, равными по модулю, природа этих сил одна и та же, и эти силы приложены к разным телам.
Кулоновские силы в системе зарядов. Принцип суперпозиции.
В предыдущем пункте мы рассмотрели только систему из двух зарядов. А что делать, если зарядов больше чем два? Оказывается результирующая сила, действующая на заряд q со стороны нескольких зарядов q1q2…qn равна векторной сумме всех кулоновских сил, создаваемых каждым зарядом. Этот принцип называется принципом суперпозиции электрических полей, его можно записать так:
Справедливость принципа суперпозиции показывает, что электрические поля различных источников существуют в одной точке пространства и действуют на заряды независимо друг от друга.
Напряженность
Напряженность как физическая величина
Рассмотрим систему, состоящую всего лишь из одного электрического заряда. В данной системе кулоновских сил не существует, хотя электрическое поле существует. Значит, для характеристики электрического поля надо ввести какую-то новую физическую величину. Такую величину назвали напряженностью электрического поля.
Напряженность – векторная величина, численно равная отношению кулоновской силы, которая бы действовала на заряд, помещенный в данной точке поля, к абсолютной величине этого заряда. За направление вектора
Источник: ссылка