Взаимодействие заряженных тел
Автор Азамат Сакура задал вопрос в разделе Другое
Закон Кулона и получил лучший ответ
Ответ от Ирина Рудерфер[гуру]
Закон Кулона — это закон о взаимодействии точечных электрических зарядов.
Был открыт Кулоном в 1785 г. Проведя большое количество опытов с металлическими шариками, Шарль Кулон дал такую формулировку закона:
Сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме направлена вдоль прямой, соединяющей заряды, прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Важно отметить, что для того, чтобы закон был верен, необходимы:
1.точечность зарядов — то есть расстояние между заряженными телами много больше их размеров.
2.их неподвижность. Иначе уже надо учитывать дополнительные эффекты: возникающее магнитное поле движущегося заряда и соответствующую ему дополнительную силу Лоренца, действующую на другой движущийся заряд.
3.взаимодействие в вакууме.
Однако, с некоторыми корректировками закон справедлив также для взаимодействий зарядов в среде и для движущихся зарядов.
В векторном виде в формулировке Ш. Кулона закон записывается следующим образом:
где F1,2— сила, с которой заряд 1 действует на заряд 2; q1,q2 — величина зарядов; — радиус-вектор (вектор, направленный от заряда 1 к заряду 2, и равный, по модулю, расстоянию между зарядами — r12); k — коэффициент пропорциональности. Таким образом, закон указывает, что одноименные заряды отталкиваются (а разноименные – притягиваются) .
Зная о существовании электричества на протяжении тысяч лет, человек приступил к его научному изучению лишь в XVIII веке. (Интересно, что сами ученые той эпохи, занявшиеся этой проблемой, выделяли электричество в отдельную от физики науку, а себя именовали «электриками». ) Одним из ведущих первоисследователей электричества явился Шарль Огюстен де Кулон. Тщательно исследовав силы взаимодействия между телами, несущими на себе различные электростатические заряды, он и сформулировал закон, носящий теперь его имя. В основном свои эксперименты он проводил следующим образом: различные электростатические заряды передавались двум маленьким шарикам, подвешенным на тончайших нитях, после чего подвесы с шариками сближались. При достаточном сближении шарики начинали притягиваться друг к другу (при противоположной полярности электрических зарядов) или отталкиваться (в случае однополярных зарядов). В результате нити отклонялись от вертикали на достаточно большой угол, при котором силы электростатического притяжения или отталкивания уравновешивались силами земного притяжения. Замерив угол отклонения и зная массу шариков и длину подвесов, Кулон рассчитал силы электростатического взаимодействия на различном удалении шариков друг от друга и на основе этих данных вывел эмпирическую формулу:
F = kQq/D2
где Q и q —величины электростатических зарядов, D — расстояние между ними, а k — экспериментально определяемая постоянная Кулона.
Сразу отметим два интересных момента в законе Кулона. Во-первых, по своей математической форме он повторяет закон всемирного тяготения Ньютона, если заменить в последнем массы на заряды, а постоянную Ньютона, на постоянную Кулона. И для этого сходства есть все причины. Согласно современной квантовой теории поля и электрические, и гравитационные поля возникают, когда физические тела обмениваются между собой лишенными массы покоя элементарными частицами-энергоносителями — фотонами или гравитонами соответственно. Таким образом, несмотря на кажущееся различие в природе гравитации и электричества, у двух этих сил много общего.
Второе важное замечание касается постоянной Кулона. Когда шотландский физик-теоретик Джеймс Кларк Максвелл вывел систему уравнений Максвелла для общего описания электромагнитных полей, выяснилось, что постоянная Кулона напрямую связана со скоростью света с. Наконец, Альберт Эйнштейн показал, что с играет роль фундаментальной мировой константы в рамках теории относительности. Таким образом можно проследить, как самые абстрактные и универсальные теории современной науки поэтапно развивались, впитывая в себя ранее полученные результаты, начиная с простых выводов, сделанных на основе настольных физических опытов.
ссылка
ссылка
опишите способы электризации тел.
Электризация тел
- Э. тел, т. е. возникновение в них электрического состояния,
подробнее...
основное свойство электрического поля. Силовые линии электростатического поля и их свойства.
По современным представлениям, электрические заряды не действуют друг на друга непосредственно.
подробнее...
скорость электричества
1. Электричество - это совокупность явлений, обусловленных существованием, движением и
подробнее...
высьянить действует ли на магнитную стрелку положительно и отрицательно заряженные тела
1. уже давно выяснили - на магнитную стрелку действует ДВИЖЕНИЕ заряженных тел.
электрический
подробнее...
существует ли гравитационное притяжение между одноименно заряженными телами, если да, то почему его обычно не учитывают
Притяжение существует, но в обычных условия оно исчезающе мало по сравнению с другими видами
подробнее...
Взаимодействие проводников с током в магнитном поле
Электромагни́тное по́ле — это фундаментальное физическое поле, взаимодействующее с
подробнее...
Приведите примеры электризации тел в природе и технике?
Однажды зимой посетители универмага «Детский мир» в Москве были напуганы женщиной, которая, по
подробнее...
как будут взаимодействовать электрически заряженное и нейтральное тело ?
Ну, ты что? Притягиваться, конечно.
Возникнет поляризация нейтрального тела, заряды
подробнее...
Закон Кулона для зарядов взаимодействующих в среде..
Если заряды взаимодействуют в среде - в знаменателе формулы закона Кулона добавляется
подробнее...
Какой тип взаимодействия характер. сила Кулона?выражение для этой силы. Как зависит этот тип взаимодействия от расст
Тип электромагнитный. Формула:
F=k*e1*e2/R^2,
где e1 и e2 - заряды, R -
подробнее...
Что такое СИНХРОФАЗОТРОН
Синхрофазотрон - циклический ускоритель с постоянной длиной равновесной орбиты. Чтобы частицы в
подробнее...
В чем состоит отличие теории близкодействия от теории действия на расстоянии?
Согласно теории близкодействия действие тел друг на друга на расстоянии всегда должно объясняться
подробнее...
Электричество в живых организмах
то такое, кем открыто, что собой представляет электричество
Впервые на электрический
подробнее...
Расскажите закон Кулона (Формула,определение)
Сила взаимодействия заряженых неподвижных тел ( или взаемодействие точечных електр. зарядов) ,
подробнее...