Пятница, 11.07.2025, 20:53

Блог Холодильника

Главная | Регистрация | Вход

Приветствую Вас Гость
RSS

Тэги

Опрос

Статистика

Онлайн всего: 1

Гостей: 1

Пользователей: 0

Форма входа

Поиск

Календарь

Архив записей

Балалайка

Главная » » билет номер 1

билет номер 1

16:33

Электри́ческий заря́д — это связанное с телом свойство, позволяющее ему быть источником электрического поля и участвовать в электромагнитных взаимодействиях. Заряд является количественной характеристикой. Единица измерения заряда в СИ — кулон.

Носителями электрического заряда являются электрически заряженные элементарные частицы — электрон (один отрицательный элементарный электрический заряд), протон (один положительный элементарный заряд) и другие менее распространённые частицы.

Величина электрического заряда (иначе, просто электрический заряд) – численная характеристика носителей заряда и заряженных тел, которая, может принимать положительные и отрицательные значения. Эта величина определяется таким образом, что силовое взаимодействие, переносимое полем между зарядами, прямо пропорционально величине зарядов взаимодействующих между собой частиц или тел, а направления сил, действующих на них со стороны электромагнитного поля, зависят от знака зарядов.

Закон сохранения электрического заряда гласит, что алгебраическая сумма зарядов электрически замкнутой системы сохраняется.

$q_1+q_2+q_3+ \ldots + q_n = const$

Закон сохранения заряда в интегральной форме

Вспомним, что плотность потока электрического заряда есть просто плотность тока. Тот факт, что изменение заряда в объёме равно полному току через поверхность, можно записать в математической форме:

$\frac{\partial}{\partial t}\int\limits_{\Omega} \rho dV = - \oint\limits_{\partial \Omega} \vec{j}\cdot d\vec{S}$

Здесь Ω — некоторая произвольная область в трёхмерном пространстве, $\partial \Omega$ — граница этой области, ρ — плотность заряда, $\vec{j}$ — плотность тока (плотность потока электрического заряда) через границу.

[править] Закон сохранения заряда в дифференциальной форме

Переходя к бесконечно малому объёму и используя по мере необходимости теорему Стокса можно переписать закон сохранения заряда в локальной дифференциальной форме (уравнение непрерывности)

$\frac{\partial \rho}{\partial t}+\mbox{div} \vec{j}=0$

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЗАРЯДОВ. ЗАКОН КУЛОНА

Электрические заряды взаимодействуют между собой, т.е. одноименные заряды взаимно отталкиваются, а разноименные притягиваются. Силы взаимодействия электрических зарядов определяются законом Кулона и направлены по прямой линии, соединяющей точки, в которых сосредоточены заряды.

Согласно закону Кулона, сила взаимодействия двух точечных электрических зарядов прямо пропорциональна произведению количеств электричества в этих зарядах, обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними и зависит от среды, в которой находятся заряды:

где F — сила взаимодействия зарядов, н (ньютон[2]),

q₁, q₂, — количество электричества каждого заряда, к (кулон[3]),

r — расстояние между зарядами, м,

e_a— абсолютная диэлектрическая проницаемость среды (материала) ; эта величина характеризует электрические свойства той среды, в которой находятся взаимодействующие заряды.

В Международной системе единиц (СИ) e_a измеряется в (ф/м). Абсолютная диэлектрическая проницаемость среды

где e₀ — электрическая постоянная, равная абсолютной диэлектрической проницаемости вакуума (пустоты). Она равна 8,86•10^-12 ф/м.

Величина e, показывающая, во сколько раз в данной среде электрические заряды взаимодействуют между собой слабее, чем в вакууме (табл. 1), называется диэлектрической проницаемостью.

Величина e есть отношение абсолютной диэлектрической проницаемости данного материала к диэлектрической проницаемости вакуума:

Для вакуума e=1. Диэлектрическая проницаемость воздуха практически равна единице.

На основании закона Кулона можно сделать вывод, что большие электрические заряды взаимодействуют сильнее, чем малые. С увеличением расстояния между зарядами сила их взаимодействия значительно слабее. Так, с увеличением расстояния между зарядами в 6 раз уменьшается сила их взаимодействия в 36 раз. При сокращении расстояния между зарядами в 9 раз увеличивается сила их взаимодействия в 81 раз. Взаимодействие зарядов также зависит от материала, находящегося между зарядами.

Пример. Между электрическими зарядами Q1=2 • 10-6 к и Q2=4, • 10-6 к, расположенными на расстоянии 0,5 м, помещена слюда (e=6). Вычислить силу взаимодействия указанных зарядов.

Решение. Подставляя в формулу значения известных величин, получим:

Если в вакууме электрические заряды взаимодействуют с силой F_в, то, поместив между этими зарядами, например, фарфор, их взаимодействие можно ослабить в 6,5 раз, т. е. в e раз. Это значит, что сила взаимодействия между зарядами может быть определена как отношение

Пример. Одноименные электрические заряды взаимодействуют в вакууме с силой F_в =0,25 н. С какой силой будут отталкиваться два заряда, если пространство между ними заполнено бакелитом? Диэлектрическая проницаемость этого материала равна 5.

Решение. Сила взаимодействия электрических зарядов

Так как один ньютон »102 г силы, то 0,05 н составляет 5,1 style=""г.

Просмотров: 688 | Добавил: Grohot | Рейтинг: 0.0/0 |

Всего комментариев: 0