Что такое Электрическая сила — Школьные Знания.com

В 12:00 из города A в город B выехал грузовой автомобиль, двигаясь со средней скоростью 75 км/ч. Легковой автомобиль, стартовав в 12:10 в городе B, от … правился в город A со средней скоростью 80 км/ч. Машины встретились в 13:16. Найдите расстояние между городами A и B, если их соединяет прямая дорога. Ответ выразите в км, округлите до целого числа….В 12:20 из города A в город B выехал мотоциклист. Средняя скорость его движения 90 км/ч.На каком расстоянии от города B встретились мотоциклист и грузовой автомобиль? Ответ выразите в км, округлите до целого числа….В какой момент времени встретились мотоциклист и легковой автомобиль? В качестве ответа запишите отдельно два числа – число часов (от 0 до 23) и целое число минут (от 0 до 59)….​

Свинцовая пуля массой 5 г, летевшая со скоростью 300 м/с, ударилась о стальную плиту и останавливается. Если не учитывать теплообмен между сталью и св … инцом, какая часть массы пули расплавилась. Температура при столкновении пули со стальной доской 270С.Температура плавления свинца 3270 С, удельная теплоемкость 140 Дж/кг0 С, удельная теплота плавления 25 кДж/кг.

помогите решить пожалуйста​

Определи, какую массу бурого угля потребуется сжечь, чтобы выделилось такое же количество теплоты, как и при сгорании 37 л дизельного топлива. Плотнос … ть дизельного топлива равна 774 кг/м³, удельная теплота сгорания дизельного топлива — 42 МДж/кг, бурого угля — 9,3 МДж/кг. (Промежуточные и конечные расчеты округляй до целых.)Ответ:г.

Определите количество теплоты необходимое для того чтобы 2,3 кг льда взятого при 0°C превратить в воду той же температуры

Сколько природного газа необходимо сжечь, чтобы расплавить свинцовую пластинку размером 2*5*10 дм взятую при температуре 20 градусов Цельсия? График … + решение Помоги решить физику 8 класс, пожалуйста

5.Потяг довжиною 150 м рухається по мосту рівномірно зі швидкістю 20 м/с. За який час він пройде міст довжиною 750 м?​

Помогите пж! Решите это плиззззззP.S. Желательно на листочке​

s=800м s2=4 км решите пожалусто​

зависимость температуры 1 л воды от времени при непрерывном охлаждении представлена на графике. Определить:1) мощность холодильника;2) количество тепл … оты, выделившееся в процессе кристаллизации воды;3) количество теплоты, выделившееся в процессе охлаждения льда.​

Физика 8 класс. Электрическое поле :: Класс!ная физика

Физика 8 класс. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

В пространстве вокруг электрического заряда существует электрическое поле.
Электрическое поле можно изобразить графически с помощью силовых линий электрического поля, которые имеют направление.

Электрическое поле положительного заряда.	Электрическое поле отрицательного заряда

Электрическое поле заряда действует с некоторой силой F эл на всякий другой заряд, помещенный
в поле данного заряда.

Сила с которой электрическое поле действует на внесенный в него заряд, называется электрической силой. Она направлена всегда вдоль силовых линий электрического поля. Действие электрического поля зависит от растояния, чем меньше растояние до заряда, образующего поле, тем сильней дейсвие поля (тем больше электрическая сила).

ЭТО ИНТЕРЕСНО !

А так выглядит электрическое поле двух разноименных зарядов:

И для интересующихся — электрическое поле четырех электрических зарядов:

____

От действия электрического поля на тело можно защититься металлическим экраном, т.к. внутри него поле отсутствует!

ДОМАШНИЕ ОПЫТЫ

… по парению пушинки в электрическом поле.

Если наэлектризовать трением пластмассовую линейку, сделать из ваты очень маленькую пушинку
и положить её на линейку, то часть электрического заряда линейки при касании передастся пушинке. Линейка и пушинка зарядятся одноименно. Поднимите линейку и сдуйте пушинку вверх. Если затем подставить снизу линейку, то можно наблюдать за ее парением в электрическом поле линейки. На пушинку действуют одновременно сила тяжести и отталкивающая электрическая сила. Если сила тяжести больше силы отталкивания, пушинка сядет на линейку.

Устали? — Отдыхаем!

Электрическая сила знаний | НКК

Когда мы говорим о наукоемком производстве, воображение услужливо подсказывает: электромобили Tesla, прототип действующего термоядерного реактора, на худой конец, какой-нибудь 3D-принтер. Но жизнь (и наука в том числе) значительно богаче вариантами. И зачастую инновации рождаются там, где, казалось бы, все давным-давно изучено. Это вполне доказывает пример предприятия RUTAS – резидента Красноярского инновационно-технологического бизнес-инкубатора и фонда «Сколково».

Проблема аварийности

Наверное, каждый из нас сталкивался с ситуацией неожиданного отключения электроэнергии из-за аварии в электросети. Ситуация не только неприятная, но и опасная для бытовой техники.

Напомним, что большая часть городских и сельских сетей электроснабжения построена в советские годы, когда перечень бытовой техники ограничивался телевизором и холодильником, да и то не у всех.

Сегодня объем потребляющих электроэнергию устройств колоссально вырос. Среднестатистическая семья свободно может пользоваться сотней устройств. Естественно, это увеличивает нагрузку на электрическую инфраструктуру и приводит к целому ряду негативных явлений – росту потерь в сетях, скачкам напряжения и периодическим отключениям.

По данным научного руководителя RUTAS, кандидата технических наук, доцента кафедры электрификации горно-металлургического производства ИГДГиГ СФУ Сергея Кузьмина, только в городских сетях Дальнего Востока происходит более 3 000 аварийных отключений в год. А дальневосточные сети – далеко не самые масштабные в России. Кроме того, если в высоковольтных сетях России аварийность снижается на 5 % за год, то в сетях среднего напряжения 3–35 кВ она, напротив, растет на 3 % в год. А ведь влияние проблем в сетях среднего напряжения на конечного потребителя составляет около 70 %, в то время как для высоковольтных сетей этот показатель составляет всего 10 %.

Не следует думать, что проблема сетей касается только городов. Она актуальна и для промышленных предприятий, большинство из которых также построены в советское время.

Говорят результаты

Казалось бы, все упирается в наличие средств на модернизацию сетей и добрую волю тех, кто должен этим заниматься. Но не все так просто. Есть основания полагать, что инфраструктура электроснабжения устарела не только физически, но и морально.

Об этом свидетельствуют результаты 35-летней научной работы Сергея Кузьмина. За это время было проведено 420 исследований, которые позволили получить новые знания о процессах, происходящих в электрических сетях.

Эти знания стали базисом технологии, получившей название RUTAS 4K. Команда специалистов RUTAS создала четыре типа новых устройств, включение которых в электрические сети позволяет добиваться совершенно феноменальных результатов. На 67 % сокращается количество аварийных отключений. На 41 % уменьшается количество провалов напряжения, на 93 % – пробоев изоляции электродвигателей. На 81 % снижаются годовые аварийные издержки. И это далеко не все. Благодаря RUTAS 4K аварийное отключение устраняется не за полтора-два часа, как обычно, а за 30 минут. А нагрузка на трансформаторы подстанций уменьшается на 20 %, что позволяет либо снизить расход топлива на производство электроэнергии, либо подключить больше потребителей без риска погрузить микрорайон во тьму.

Это не расчетные, а вполне реальные данные. Дело в том, что инновационная технология уже имеет многочисленные примеры внедрения. Среди компаний, на предприятиях которых установлено оборудование RUTAS 4K, киты отечественного бизнеса: РУСАЛ, Роснефть, СУЭК, Норникель, Транснефть, Росатом, АЛРОСА и многие другие.

Результаты говорят сами за себя. Если на Ачинском глиноземном комбинате аварийные простои электроприемников и технологического оборудования составляли 469 часов, то после модернизации они сократились до 47 часов, то есть практически в 10 раз. На ОАО «Беларуськалий» простои из-за отключений уменьшились с 5 681 часа до 543. На Саяногорском алюминиевом заводе с 416 до 48 часов. То есть речь идет о колоссальном снижении непроизводительных затрат.

Интересен опыт модернизации городских электрических сетей, выполненной специалистами RUTAS в заполярной Дудинке. Аудит сетей выявил целый букет проблем, в том числе рост необоснованной нагрузки, увеличение потерь и снижение эффективности. Внедрение одного из компонентов 4К позволило разгрузить силовые трансформаторы на 25 % и снизить потери энергии в системе электроснабжения Дудинки в 2,5 раза.

И учиться, и обучать

Таким образом, RUTAS 4K – пример работающей инновационной технологии. При этом устройства, разработанные красноярскими учеными, практически по всем параметрам превосходят зарубежные аналоги.

Поэтому российские и зарубежные эксперты фонда «Сколково» единогласно признали разработки команды RUTAS инновационными, а саму компанию – достойной стать резидентом фонда.

Однако, и это прекрасно понимают в RUTAS, есть вещи, в которых наши ученые сильны, а есть то, чему надо учиться. Как правило, не хватает знаний и компетенций в продвижении продукта, его коммерциализации. На самом деле, большая часть успешных внедрений технологии 4К осуществлена благодаря личным контактам и профессиональному авторитету Сергея Кузьмина и его коллег. Однако сегодня стоит задача масштабирования и коммерциализации разработок. И здесь без профессиональной помощи и поддержки не обойтись. Именно поэтому RUTAS подал заявку и получил статус резидента в Красноярском инновационно-технологическом бизнес-инкубаторе. Ведь КРИТБИ – это наиболее авторитетная в Красноярском крае команда профессионалов в сфере коммерциализации инновационных идей.

Сегодня, осваивая тонкости инновационного бизнеса, RUTAS продолжает реализацию уже начатых проектов и готовит новые, не только технологические, но и информационные.

За долгие годы исследований и практики накоплены уникальные знания, которыми готовы делиться с другими. В частности, разработаны учебные программы для специалистов проектных организаций, промышленных предприятий, электросетевых и строительно-монтажных компаний. Пока обучение проводится только в очной форме в сотрудничестве с Сибирским федеральным университетом. Однако на второе полугодие 2021 года намечен запуск RUTAS Academy в дистанционном формате на онлайн-платформе.

Зачем компании понадобилось помимо технологической заниматься еще и просветительской деятельностью? Ответ очевиден. Без знания той новой и глубокой информации об электрических сетях даже специалистам с большим стажем зачастую трудно понять смысл инноваций. И это, конечно, затрудняет общение с потенциальными заказчиками. Чтобы снять проблемы коммуникации, RUTAS готов учить, объяснять, доказывать.

Богданов К.Ю. — учебник по физике для 10 класса

§ 34. ЗАКОН КУЛОНА.

Согласно закону Кулона сила взаимодействия между двумя неподвижными заряженными точечными телами пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Электрическая сила взаимодействия между заряженными телами зависит от величины их зарядов, размеров тел, расстояния между ними, а также от того, в каких частях тел находятся эти заряды. Если размеры заряженных тел значительно меньше расстояния между ними, то такие тела называют точечными. Сила взаимодействия между точечными заряженными телами  зависит только от величины их зарядов и расстояния между ними.

Закон, описывающий взаимодействие двух точечных заряженных тел, был установлен французским физиком Ш. Кулоном, когда он измерял силу отталкивания между небольшими одноимённо заряженными металлическими шариками (см. рис. 34а). Установка Кулона состояла из тонкой упругой серебряной нити (1) и подвешенной на ней лёгкой стеклянной палочки (2), на одном конце которой был укреплён заряженный металлический шарик (3), а на другом противовес (4). Сила отталкивания между неподвижным шариком (5) и шариком 3 приводила к закручиванию нити на некоторый угол, a, по которому можно было определить величину этой силы. Сближая и отдаляя между собой одинаково заряженные шарики 3 и 5, Кулон установил, что сила отталкивания между ними обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Чтобы установить, как сила взаимодействия между шариками зависит от величины их зарядов, Кулон поступал следующим образом. Сначала он измерял силу, действующую между одинаково заряженными шариками 3 и 5, а потом касался одного из заряженных шариков (3) другим, незаряженным шариком такого же размера (6). Кулон справедливо полагал, что при соприкосновении одинаковых металлических шариков электрический заряд поровну распределится между ними, и поэтому на шарике 3 останется только половина его первоначального заряда. При этом, как показали опыты, сила отталкивания между шариками 3 и 5 уменьшалась в два раза, по сравнению с первоначальной. Изменяя подобным образом заряды шариков, Кулон установил, что они взаимодействуют с силой, пропорциональной произведению их зарядов.

В результате многочисленных опытов Кулон сформулировал закон,  определяющий модуль силы F₁₂, действующей между двумя неподвижными точечными телами с зарядами q₁ и q₂, расположенными на расстоянии r друг от друга:

где k – коэффициент пропорциональности, значение которого зависит от используемой системы единиц, и который часто по причинам, связанным с историей введения систем единиц, заменяют на (4pe₀)^-1 (см. 34.1). e₀ называют электрической постоянной. Вектор силы F₁₂ направлен вдоль прямой, соединяющей тела, так, что разноимённо заряженные тела притягиваются, а одноимённо заряженные отталкиваются (рис. 34б). Этот закон (см. 34.1) называют законом Кулона, а соответствующие электрические силы – кулоновскими.

Закон Кулона, а именно зависимость силы взаимодействия от второй степени расстояния между заряженными телами, до сих пор подвергается экспериментальной проверке. В настоящее время показано, что показатель степени в законе Кулона может отличаться от двойки не более, чем на 6^.10^-16. 

В системе СИ единицей электрического заряда служит кулон (Кл). Заряд в 1 Кл равен заряду, проходящему за 1 с через поперечное сечение проводника при силе тока, равной 1 амперу (А). В системе СИ

k = 9^.10⁹ Н^.м²/Кл² , а e₀ = 8,8^.10^-12 Кл² /( Н^.м²)                  (34.2)

Элементарный электрический заряд, e, в СИ равен:

e = 1,6^.10^-19 Кл .                                   (34.3)

 По своему виду закон Кулона очень похож на закон всемирного тяготения (11.1), если заменить в последнем массы на заряды. Однако, несмотря на внешнее сходство, гравитационные силы и кулоновские отличаются друг от друга тем, что

1. гравитационные силы всегда притягивают тела, а кулоновские могут как притягивать, так и отталкивать тела,

2. кулоновские силы гораздо сильнее гравитационных, например, кулоновская сила, отталкивающая два электрона друг от друга, в 10⁴² раз больше силы их гравитационного притяжения.

Вопросы для повторения:

·        Что такое точечное заряженное тело?

·        Опишите опыты, с помощью которых Кулон установил закон, названный его именем?

Рис. 34. (а) — схема экспериментальной установки Кулона для определения сил отталкивания между одноимёнными зарядами; (б) – к определению величины и направления действия кулоновских сил при использовании формулы (34.1).

Электрическая сила: тестируем спорткар Porsche Taycan | Тест-драйв

Появление электрического спорткара Porsche Taycan стало знаковым событием 2020 года. Команда Авто Обоза не могла обойти вниманием самую технологичную новинку на украинском рынке.

Стремительное развитие электрокаров стало трендом последнего десятилетия, но не многие знают, что одним из пионеров использования электрических технологий был основатель компании Фердинанд Порше. Еще в далеком 1898 году 23-летний инженер создал свой первый электромобиль – Egger-Lohner С.2 Phaeton, который несколько лет назад был найден в Австрии и теперь находится в коллекции фирменного музея.

Видео дня

Но перенесемся в 2015 год, когда компания Porsche представила на Франкфуртском автосалоне стильный концепт под названием Mission E. Еще спустя 4 года инженеры из Цуффенхаузена презентовали на «домашнем» автошоу серийную версию модели, названной Taycan, что в переводе с турецкого обозначает «энергичного молодого коня». Имя отсылает к логотипу Porsche, на котором с 1952 года красуется гарцующий конь, в честь герба Штутгарта.

Продажи модели стартовали в начале 2020 года, а спустя несколько месяцев автомобиль дебютировал в Украине. Итак, давайте познакомимся с моделью, которая открывает для компании Porsche новую страницу в ее истории – эру электромобилей.

Дизайн

По сравнению с концептуальным Mission E новинка серьезно преобразилась. На смену распашным дверям пришли обычные, а камеры заднего вида уступили место привычным зеркалам. Силуэт машины вытянулся в угоду более просторному и комфортабельному салону. Taycan – это четырехдверный седан с безрамочными дверьми и двумя багажниками. Задний позволяет вместить 366 л, а в небольшом переднем отделении найдется место для 81 л поклажи.

В модельной гамме Porsche модель Taycan занимает место между более крупным лифтбеком Panamera и купе 911. При длине 4963 мм и ширине 1966 мм он на 12 мм короче и на 1 мм шире Tesla Model S. Для снижения веса большинство кузовных панелей выполнены из алюминия. Команде дизайнеров во главе с Митей Боркертом удалось создать уникальный футуристичный облик машины, сохранив безусловную узнаваемость и харизму бренда.

Салон

Полностью цифровой «кокпит» впечатляет обилием электронных дисплеев. От большинства традиционных кнопок отказались в пользу сенсорных панелей.

Всю оперативную информацию для водителя предоставляет выгнутый 16,8-дюймовый дисплей, у которого есть четыре варианта отображения показаний приборов. По краям расположены сенсорные кнопки включения светотехники и управления различными функциями автомобиля. Кнопка запуска двигателя традиционно находится слева от руля.

По центру расположен 10,9-дюймовый дисплей мультимедийной системы, а в качестве опции аналогичный экран можно установить перед пассажиром. Управлять работой мультимедиа можно с помощью голосовых команд.

Ниже расположились 8,4-дюймовый сенсорный дисплей для управления климат-контролем и различными вспомогательными функциями, а также специальная панель для рукописного ввода адреса в навигатор.

У задних пассажиров есть собственный сенсорный 5,9-дюймовый экран для регулировки климата и включения подогрева сидений.

Техника

Taycan построен на платформе PPE (Premium Platform Electric), разработанной совместно с Audi специально для электромобилей родственных брендов. Тяговая батарея интегрирована в силовую структуру пола. Интересно, что центр тяжести у Taycan находится на расстоянии 420 мм от дороги, что на 20 мм ниже, чем у модели 911. Кроме того, рабочее напряжение у модели достигает 800 В, что вдвое больше, чем у большинства электрокров, использующих 400-480 В. Это позволило не только снизить вес электрических компонентов, но и сократить время зарядки.

Порты для подзарядки располагаются на передних крыльях седана и закрываются крышками с сенсорным управлением. На правом находится разъемы для Type 2 и CCS (Combo 2), а на левом – Type 2. От станции мощностью 270 кВт зарядить батарею до 80% ее емкости можно всего за 23 минуты.

Taycan имеет полный привод и два синхронных электромотора, каждый из которых приводит свою пару колес. Компания предлагает четыре варианта исполнения модели – Taycan, 4S, Turbo и Turbo S. Наш тестовый автомобиль был в версии 4S, которая имеет в своем арсенале 571 л.с., но даже такой «скромной» мощности вполне достаточно, чтобы в полной мере ощутить феноменально быстрое ускорение, которое дарит эта силовая установка.

Драйв

За рулем этого автомобиля начинаешь понимать, что электромобиль электромобилю рознь. Во-первых, Taycan великолепно выглядит и мало напоминает то, что обычно ассоциируется с электромобилями. Во-вторых, посадка в анатомическом кресле и то, как организовано водительское место, свидетельствует о том, что вы – за рулем классического спорткара.

В третьих, стоит лишь немного нажать на педаль акселератора, и этот автомобиль срывается с места с динамикой реактивного лайнера. Единственное, чего, к моему огромному сожалению, лишена эта машина – звука «породистого» бензинового мотора.

За излишне быстрый старт Taycan по-отечески сообщает подзатыльником от подголовника, а в теле появляется легкость, как во время взлета самолета. 4 секунды до «сотни» – это реально быстро! Цифры на спидометре мелькают одна за другой, а коллеги по потоку, словно решили как по команде остановиться. Но предательская мысль о камерах контроля скорости напоминает, что скоро придется умерить свой азарт тест-пилота.

Автомобиль очень легко управляется и идеально входит в поворот на любой скорости. Такое ощущение, что он едет по рельсам. Все это результат тщательной настройки рулевого и ходовой части с ее полным приводом, а также очень низкого центра тяжести. Кроме того, особенно хорошо работает пневмоподвеска, которая старается максимально оградить от недостатков дорожного покрытия. Что касается тормозной динамики, то и в этой дисциплине Taycan великолепен благодаря мощной и эффективной тормозной системе с 14-дюймовыми дисками и 6-поршневыми механизмами.

По расходу электроэнергии автомобиль уверенно вписался в заявленные 25 кВтч на 100 км пробега. Можно предположить, что заявленный запас хода в 400 км можно без труда подтвердить, если не стараться установить личный рекорд скорости, к чему это автомобиль постоянно провоцирует.

Цены

За базовую версию Taycan с моноприводом официальные дилеры просят не менее 76800 евро. Стоимость полноприводного Taycan 4S стартует с отметки 97600 евро, версия Turbo обойдется в 138400 евро, а топовый вариант Turbo S облегчит банковский счет на 167800 евро. Но, это, конечно же, без учета дополнительных опций и персонализации модели.

Резюме

Пионер использования электротяги Фердинанд Порше мог бы гордиться Porsche Taycan. Инженеры и дизайнеры компании, носящей его имя, в очередной раз превзошли самих себя и создали по-настоящему быстрый спорткар, способный удивлять своими возможностями. По ощущениям и эмоциям от драйва никакой другой электромобиль, предлагаемый на украинском рынке с Taycan не сравнится. Да и по уровню комфорта, обилию современных систем и возможностям бортового компьютера конкурентам еще придется немало потрудиться.

Благодарим компанию «Порше Центр Киев Аэропорт» за помощь в организации теста.

Как сообщал ранее OBOZREVATEL, компания Porsche бесплатно обновит программное обеспечение моделей Taycan.

1.25. Силы, действующие на заряженные тела

Механические силы взаимодействия точечных заряженных тел могут быть вычислены при помощи закона Кулона. В случаях, когда заряженные тела нельзя рассматривать как точечные, непосредственное применение закона Кулона невозможно. Поэтому механические силы определяют исходя из энергетических соотношений.

.

Здесь g -обобщенная координата.

Таким образом, механическая сила, стремящаяся изменить данную координату g системы, равна изменению энергии электрического поля, отнесенному к единице производимого силой изменения координаты в предположении, что либо заряды, либо потенциалы всех тел сохраняются неизменными.

Единицей силы является ньютон (Н).

В некоторых частных случаях сила определяется достаточно просто. Так, сила, действующая на заряженное тело, заряд которого распределен по объему с объемной плотностью r, равна

.

Сила, действующая на поверхность заряженного проводника, определяется при помощи формулы

.

Плотность механической силы (давление) в любой точке поверхности этого проводника равна объемной плотности энергии электрического поля в этой же точке

.

Объемная плотность механической силы, действующей на диэлектрик, равна

и направлена в сторону максимального возрастания напряженности электрического поля.

Сила притяжения между обкладками конденсатора (при пренебрежении краевым эффектом) определяется следующим выражением:

где S – площадь обкладки; d – расстояние между обкладками.

Сила притяжения (на единицу длины) между параллельными цилиндрическими проводниками равных радиусов R, с расстоянием между осями d>>2R, и заряженных равными по величине и противоположными по знаку зарядами, определяется формулой

.

Здесь u – разность потенциалов между проводниками.

64. «Электрическая сила отталкивания». Никола Тесла

Читайте также

I СИЛА

I СИЛА Davide cholla fromba e io cholircho. Давид с своей пращей, я с своим луком. Микеланджело[50]. Он родился 6 марта 1475 года в Капрезе Казентинской. Суровая страна, «тонкий воздух»[51], скалы, буковые леса, над которыми высится костлявый хребет Апеннин. Неподалеку, «а горе Альвернья,

«Сила любви, сила страдания…»

«Сила любви, сила страдания…» Сила любви, сила страдания Все же сильней Всеотрицания — Вот что я вывел из жизни твоей. Не помню Зло, Как ни служил ему, С детства немилому. Что же, пора В школу добра, Раз для головеньки Дивной и глаз Нужен я новенький, Как на

Сила мысли

Сила мысли Экстравагантной Раневской в жизни жутко «везло» на таких же чудаковатых поклонников. Особенно натерпелась она от одесских фанатов: в «городе цветущих акаций» ей просто прохода не давали.Однажды во время гастролей в Одессе одна пассажирка в автобусе, узнав

Сила

Сила Среди вопросов, которые задали мне в связи с тем, что я начал работу над Островским, часто повторялся .такой: «А кто будет играть этого трогательного старого солдата?»— Какого трогательного солдата?— Ну который все уладил в конце.В журнальной статье о постановке этой

Сила слова

Сила слова Черчилль был мастером слова, гением риторики. Он не просто изъяснялся на удивление красноречиво — подобно римскому или французскому оратору, он воплощал лучшие традиции британской политики. И это в палате общин, где обычай требовал, чтобы обсуждения

МЕЖДУНАРОДНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ВЫСТАВКА 1881 ГОДА

МЕЖДУНАРОДНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ВЫСТАВКА 1881 ГОДА Восьмидесятые годы прошлого века ознаменованы крупнейшими изобретениями и достижениями в области электротехники, которые революционизирующим образом воздействовали на развитие производительных сил. Электротехника

ЦЕНТРАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ

ЦЕНТРАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ Мы помним, что первый пункт записки, в которой Эдисон еще в 1880 году наметил свои задачи в области освещения и системе распределения тока, включал создание системы, «аналогичной газовому освещению». Эдисон теперь стремился к тому, чтобы

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЖЕЛЕЗНАЯ ДОРОГА

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЖЕЛЕЗНАЯ ДОРОГА Первая конка в США появилась в 1852 году. Еще до этого изобретатели во многих странах Европы и Америки трудились над проблемой электрической железной дороги. Однако успехи их были невелики, так как в то время не было еще динамо-машин, и для

Третья сила

Третья сила Это старая сказка, Это ласковый сон — Полутьма, полумаски Августейших персон, Звон рапир, серенады, Тонкий профиль в окне, И в тени колоннады Острый просверк огней… Андрей Балабуха. «Старая сказка». Зимой 1997 года Мариной и Сергеем Дяченко была создана

СИЛА ЕСТЬ…

СИЛА ЕСТЬ… Начало 80-х. Санаторий «Подмосковье». Отдыхаем после очередной автономки. Природа хороша, слов нет. В лесу в то время водились вепри (дикие кабаны) и вокруг санатория были горы земли вырытой ими и, лежащие сломанные деревья, подрытые ими же.Продолжив отдых

Сила «севера» – «югу»

Сила «севера» – «югу» «Как у вас тут все запущено» – эта неполиткорректная фраза ни разу не была произнесена членами собянинской команды публично, но часто читалась между строк. Все понимали: одним только эффективным менеджментом «запустение» не преодолеть.Сразу после

Сила поэзии

Сила поэзии Нашей эпохе, со всеми ее войнами, революциями, великими социальными потрясениями, выпало невиданное изобилие поэзии. Любой человек вынужден теперь сталкиваться с поэзией, то наносящей ему раны, то ранимой, всюду – в уединении и в каменной громаде публичных

3. Vis et vis (сила и сила)

3. Vis et vis (сила и сила) Иные погибли в бою, Другие ему изменили И продали шпагу свою. М. Ю. Лермонтов Другое дело — протест массовый.Не будем трогать католиков в Польше. Недавно актом регистрации с ними тоже начался «великий эксперимент». Сумеют ли они твердо отстоять свои

Electric Force — Физика | Socratic

Их можно рассматривать как консервативные векторные поля.

Чтобы полностью понять, что это означает, мы сначала должны знать, что такое поле. Мы можем думать о поле как о сетке стрелок. Каждая стрелка будет указывать в направлении силы, приложенной полем в этом месте. Мы также можем сделать стрелки длиннее для точки с большей силой и короче, если есть более слабая.

Теперь представьте себе круг в центре нашей сетки стрелок.Назовем этот круг Землей. Мы знаем, что гравитационное поле всегда направлено к центру Земли, при удалении оно становится слабее, а ближе — сильнее. Чтобы представить это поле, нам понадобятся все стрелки, направленные к началу координат, более длинные — ближе к поверхности, а более короткие — по мере того, как мы удаляемся дальше.

Теперь мы можем заменить нашу Землю электроном, и поле, которое мы нарисовали для гравитации, теперь будет представлять электрическое поле, окружающее электрон.Протон был бы похож, но все стрелки указывали бы в противоположную сторону.

Теперь, когда мы знаем, что такое поле, мы должны определить, что такое консервативное поле. Быть консервативным — значит просто что-то сберегать. В случае поля, если энергия сохраняется, то поле консервативно. Вы можете подбросить мяч прямо в воздух. Если вы бросите мяч с точно такой же энергией, не имеет значения, где вы стоите на поверхности нашей идеально круглой Земли, мяч будет лететь той же высоты.Иногда это называют независимостью от пути.

Независимость от пути подразумевает, что не имеет значения, какой путь вы выберете из точки A в точку B, он всегда требует одинакового количества энергии. Поэтому, если мы выберем любые две точки вокруг нашей Земли и перейдем от одной к другой, не имеет значения, какой путь мы выберем. Мы получим или потратим столько же энергии.

На диаграмме выше мы могли бы потратить много энергии, чтобы взобраться на вершину холма по синей тропе, но мы бы получили ее обратно, спускаясь с другой стороны.Ощутите, что оба пути заканчиваются на одной высоте, тогда им требуется одинаковое количество энергии, чтобы добраться туда.

Трение — пример неконсервативной силы. Это потому, что неважно, в каком направлении вы двигаетесь, сила всегда работает против вас.

Заряд и электрическая сила — MCAT Physical

Если вы считаете, что контент, доступный через Веб-сайт (как определено в наших Условиях обслуживания), нарушает или другие ваши авторские права, сообщите нам, отправив письменное уведомление («Уведомление о нарушении»), содержащее в информацию, описанную ниже, назначенному ниже агенту.Если репетиторы университета предпримут действия в ответ на ан Уведомление о нарушении, оно предпримет добросовестную попытку связаться со стороной, которая предоставила такой контент средствами самого последнего адреса электронной почты, если таковой имеется, предоставленного такой стороной Varsity Tutors.

Ваше Уведомление о нарушении прав может быть отправлено стороне, предоставившей доступ к контенту, или третьим лицам, таким как в качестве ChillingEffects.org.

Обратите внимание, что вы будете нести ответственность за ущерб (включая расходы и гонорары адвокатам), если вы существенно искажать информацию о том, что продукт или действие нарушает ваши авторские права.Таким образом, если вы не уверены, что контент находится на Веб-сайте или по ссылке с него нарушает ваши авторские права, вам следует сначала обратиться к юристу.

Чтобы отправить уведомление, выполните следующие действия:

Вы должны включить следующее:

Физическая или электронная подпись правообладателя или лица, уполномоченного действовать от их имени; Идентификация авторских прав, которые, как утверждается, были нарушены; Описание характера и точного местонахождения контента, который, по вашему мнению, нарушает ваши авторские права, в \ достаточно подробностей, чтобы позволить репетиторам университетских школ найти и точно идентифицировать этот контент; например нам требуется а ссылка на конкретный вопрос (а не только на название вопроса), который содержит содержание и описание к какой конкретной части вопроса — изображению, ссылке, тексту и т. д. — относится ваша жалоба; Ваше имя, адрес, номер телефона и адрес электронной почты; а также Ваше заявление: (а) вы добросовестно считаете, что использование контента, который, по вашему мнению, нарушает ваши авторские права не разрешены законом, владельцем авторских прав или его агентом; (б) что все информация, содержащаяся в вашем Уведомлении о нарушении, является точной, и (c) под страхом наказания за лжесвидетельство, что вы либо владелец авторских прав, либо лицо, уполномоченное действовать от их имени.

Отправьте жалобу нашему уполномоченному агенту по адресу:

Чарльз Кон Varsity Tutors LLC
101 S. Hanley Rd, Suite 300
St. Louis, MO 63105

Или заполните форму ниже:

Электрические силы | IOPSpark

Force

Силы и движение | Электричество и магнетизм

Электрические силы

Повествование о физике для 5-11 11–14

Электрические силы, действующие на пару заряженных объектов

Вы можете продемонстрировать действие электрической силы, сначала потерев пару воздушных шаров о свой джемпер, а затем отделив их от прыгуна: воздушные шары будут отталкиваться друг от друга.

Эту силу часто называют электростатической силой или силой, обусловленной статическим электричеством. Сначала вы заряжаете шары, а затем изолируете их.

Сила возникает из-за того, что электрически заряженные частицы, называемые электронами, передаются в результате трения — от воздушного шара к перемычке или наоборот. Это те же заряженные частицы (или носители заряда), которые дрейфуют по настольным и бытовым цепям и, таким образом, составляют электрический ток в металлическом проводе.

Однако, поскольку воздушный шар или свитер не проводят электричество, электроны не могут двигаться и, следовательно, неподвижны на воздушном шаре или свитере (отсюда и термин статическое электричество). Воздушный шар является изолированным , если нет маршрута для заряженных частиц, чтобы переместиться на воздушный шар или выйти из него.

Как и в случае с магнитными и гравитационными силами, ученые описывают пространство вокруг воздушного шара как содержащее электрическое поле. Электрическое поле создается зарядом на воздушном шаре и определяет пространство, в котором заряженный воздушный шар может оказывать электрическую силу.

Электрические силы, действующие на незаряженные объекты заряженными объектами

Вы также можете продемонстрировать действие электрической силы, потерев воздушный шарик одной партии о свой джемпер, а затем прикрепив его к стене. Воздушный шар притягивается к стене до того, как заряженный шар войдет в контакт с незаряженной стенкой. Если протереть воздушный шар и держать его над небольшими кусочками бумаги (не касаясь их), незаряженные кусочки бумаги будут притягиваться к заряженному баллону.

В первом случае вы можете переопределить натяжение как электрическую силу, действующую на воздушный шар, а во втором случае как электрическую силу, действующую на бумагу. (Если в первом случае вы решили изолировать воздушный шар от окружающей среды, а во втором — бумагу.)

Это несколько отличается от первого примера силы между двумя заряженными объектами, поскольку один из объектов не заряжен. Сила, действующая на любой объект, всегда привлекательна. Действует другой механизм, и он довольно тонкий.Поскольку объекты (воздушный шар, стена, бумага) изолированы, после начальной зарядки электроны не могут течь на объекты или от них, поэтому их заряд не может измениться: стена и бумага остаются нейтральными, но на них действует электрическая сила.

Заряженный воздушный шар все еще имеет вокруг себя электрическое поле, и он может оказывать электрическую силу на предметы в этом объеме. Но заряженных вещей нет: бумага и стена нейтральны: в них нет ни избытка, ни недостатка электронов.

В этом месяце истории физики

Июнь 1785 года: Кулон измеряет электрическую силу

Ричард Уильямс

Фото: Wikimedia commons

Шарль Огюстен Кулон (вверху) использовал калиброванные крутильные весы (внизу) для измерения силы между электрическими зарядами.

Около 600 г. до н.э. греческий философ Фалес писал, что, когда он натирал кусочки янтаря мехом, янтарь притягивал соломенные частицы и другие мелкие предметы.Когда ученые начали изучать это явление, у них уже было слово для него, благодаря Фалесу: «электричество», производное от «электрон», греческого слова, обозначающего янтарь. Изучая эту силу, другие заметили, что заряженные объекты иногда притягиваются друг к другу. и иногда отталкивают. Двадцать три века спустя Бенджамин Франклин объяснил этот эффект существованием двух электрических жидкостей, одной положительной, а другой отрицательной.

Большая часть современного физического описания электрических сил основана на тщательных экспериментах, проведенных французским ученым Шарлем Огюстэном Кулоном (1736–1806).Его родители происходили из богатых семей, живущих недалеко от Монпелье [1], и они переехали в Париж, когда отец Кулона начал там работать. Кулон получил степень в инженерной школе в Мезьере и стал лейтенантом военно-инженерных войск.

Как армейский инженер по образованию, он получил несколько заданий во Франции. В 1764 году Кулон отправился на Мартинику, чтобы руководить строительством форта. Кулон руководил строительством с 1764 по 1772 год, а затем вернулся во Францию. Его здоровье, подорванное тропическими недугами Мартиники, будет беспокоить его до конца жизни.С его возвращением его внимание также изменилось — после многих инженерных проектов он начал работать над чистой физикой.

Кулон заинтересовался измерением электрической силы между небольшими заряженными объектами и усовершенствовал крутильные весы, которые могли надежно измерять такие малые силы [2]. Он подвесил иглу на тонком волокне из серебра, меди или шелка. Игла удерживала небольшой электрически заряженный пробковый шарик на одном конце и противовес на другом конце, уравновешенный так, чтобы игла могла вращаться в горизонтальной плоскости.Откалиброванные крутильные весы измеряли силу, необходимую для поворота иглы на заданный угол.

Поднося аналогично заряженный пробковый шарик к шарику на игле, Кулон определил силу отталкивания между заряженными шариками как функцию их разделения. Этими экспериментами он начал количественное исследование электрической силы. Он писал: «Сила отталкивания двух маленьких глобусов с одинаковой природой электричества обратно пропорциональна квадрату расстояния между центрами двух глобусов» [2].

Когда два пробковых шара имели заряд противоположного знака, описанный выше эксперимент не удался. Если шары подходили слишком близко друг к другу, они прыгали вместе и слипались, заканчивая эксперимент. С трудом он измерил соотношение между силой и разделением в этом случае, но он решил использовать полностью независимый метод для подтверждения результата [3]. Он подвесил иглу с маленькой пластиной на одном конце, и пластина была заряжена. Противоположный заряд помещался на поверхность полого шара из меди или картона с металлическим покрытием диаметром около фута.

Кулон предположил, что большая сфера будет вести себя так, как если бы весь ее заряд был сосредоточен в точке в ее центре. Игла заставлялась колебаться по узкой дуге в горизонтальной плоскости. Период колебаний зависел от силы между заряженной сферой и заряженной пластиной на игле, точно так же, как период обычного простого маятника зависит от силы тяжести. Затем Кулон измерил период колебаний на различных расстояниях от большой сферы и, используя уравнение, подобное уравнению для маятника, связал период с силой между зарядами.

Результат: закон Кулона [3]. «Мы пришли сюда методом, совершенно отличным от первого … чтобы сделать вывод, что притяжение электрического флюида, называемое» положительным «для электрического флюида, обычно называемое» отрицательным «, равно обратному квадрату расстояния». Далее он показал, что для заряженного металлического объекта или другого проводящего объекта весь заряд находится на поверхности, независимо от формы объекта [4].

Закон Кулона лежит в основе атомной физики.Сила притяжения F между электроном с зарядом e на расстоянии r от ядра с атомным номером Z и зарядом Ze составляет F = Ze ² / r ² . Эрнест Резерфорд, изучая рассеяние альфа-частиц, использовал это уравнение, чтобы показать, что диаметр атомного ядра на порядки меньше диаметра атома, то есть что ядро ​​фактически является точечной массой. Позднее Нильс Бор использовал этот результат как отправную точку своей теории линейчатого спектра атома водорода.

Французская революция внесла изменения в профессиональную жизнь Кулона. Его роль в Академии наук закончилась, когда она была закрыта. Его вклад в комитет мер и весов и надзор за водоснабжением прекратились во время революции, но в более поздние годы он смог возобновить часть этой работы. В июне 1806 года он заболел лихорадкой, в результате которой он умер в августе [1], но имя Кулона живет в физике. Сегодня кулон — это единица электрического заряда, а рассеяние, наблюдаемое Резерфордом, — это кулоновское рассеяние.

Дополнительная литература

1. К. Стюарт Гиллмор, Кулон и эволюция физики и техники в восемнадцатом веке, Франция, (Princeton University Press, Princeton, New Jersey, 1971).

2. К. А. Кулон, Premiere Memoire sur l’electricite et le Magnetisme, Histoire de l’Academie Royale des Sciences , 569-577 (1785). Английский перевод этой статьи можно получить, выполнив поиск по запросу «Перевод Буччаррелли первых мемуаров Кулона» с помощью Google Search или Bing.

3. C. A. Coulomb, Seconde Memoire sur l’electricite et le Magnetisme , Histoire de l’Academie Royale des Sciences , 578-611 (1785).

4. C. A. Coulomb, Quatrieme Memoire sur l’electricite et le Magnetisme, Histoire de l’Academie Royale des Sciences , 67–77 (1785).

Электрический заряд — сила, сила, заряды и электричество

Потрите шерстяной свитер баллончиком или стаканом из пенополистирола. Затем он будет прилипать к стене (по крайней мере, в сухой день) или собирать небольшие кусочки бумаги .Почему? Ответ приводит к концепции электрического заряда.

Электромагнитные силы — одна из четырех фундаментальных сил в природе. Остальные три — это гравитационное, сильное ядерное и слабое ядерное взаимодействие. Электромагнитная сила объединяет как электрические, так и магнитные силы. Магнитные силы возникают независимо от того, движутся ли заряды или находятся в состоянии покоя. Электрический заряд — это наш способ измерения того, какую электрическую силу объект может приложить или почувствовать.

Электрический заряд играет такую ​​же роль в электрических силах, как масса играет в гравитационных силах.Сила между двумя электрическими зарядами пропорциональна произведению двух зарядов, деленному на расстояние между ними в квадрате, точно так же, как сила между двумя массами пропорциональна произведению двух масс, деленному на квадрат расстояния между ними. Эти два закона силы для электрических и гравитационных сил имеют точно такую ​​же математическую форму.

Однако есть различия между электрическими и гравитационными силами. Одно отличие состоит в том, что электрическая сила намного сильнее гравитационной.Поэтому упомянутый выше стакан из пенополистирола может прилипать к стене. Электрическая сила, притягивающая его к стене, сильнее гравитационной силы, тянущей его вниз.

Второе важное отличие состоит в том, что сила гравитации всегда притягивает. Электрическая сила может быть как притягивающей, так и отталкивающей. Есть только один тип массы, но есть два типа электрического заряда. Подобные обвинения будут отталкивать друг друга, а разные обвинения — привлекать. Большая часть вещества состоит из равных количеств обоих типов зарядов, поэтому электрические силы нейтрализуют на больших расстояниях.Эти два типа заряда называются положительным и отрицательным — имена, данные Бенджамином Франклином, первым американским физиком. Вопреки тому, что думают многие, термины «положительный» и «отрицательный» на самом деле не описывают свойства зарядов. Имена совершенно произвольные.

Важное свойство электрических зарядов, обнаруженное Бенджамином Франклином, заключается в том, что заряд сохраняется. Общее количество как положительных, так и отрицательных зарядов должно оставаться неизменным. Сохранение заряда — одна из причин, по которой упомянутые выше воздушный шар и чашка прилипают к стене.Трение заставляет электроны переноситься от одного объекта к другому, поэтому один имеет положительный заряд, а другой — точно такой же отрицательный. Никаких зарядов не создается и не уничтожается; они просто переносятся. В этом случае объекты имеют чистый заряд, и в игру вступают электрические силы.

Электрический заряд формирует основу электрических и магнитных сил, которые так важны в наших современных электрических и электронных предметах роскоши.

Электростатика и физика, лежащая в основе электрической силы

Введение

В этой статье мы рассмотрим физику, лежащую в основе электрической силы.Для простоты мы рассматриваем только случай, когда все заряженные объекты неподвижны. Мы изучаем, как рассчитать силу, действующую на заряженную частицу, в результате действия одной или нескольких дополнительных заряженных частиц.

Ключевые термины

o Электростатика

o Электрический заряд

o Кулон

o Закон Кулона

o Принцип суперпозиции

Цели

o Узнавать и уметь использовать закон Кулона для вычисления величины и направления силы одной заряженной частицы на другую

o Вычислить величину и направление результирующей силы, действующей на заряженную частицу в результате действия нескольких дополнительных заряженных частиц.

Начнем!

Теперь мы перейдем от механики Ньютона, которая имеет дело с движением объектов под действием сил (или без сил), к предмету электродинамики, которая имеет дело с электромагнитным излучением (светом) и его источником.Эта тема, однако, не полностью отделена от того, что мы изучили до сих пор; применяются те же принципы движения. Для наших целей мы просто больше сосредотачиваемся на конкретной силе — электромагнетизме. Поскольку эта тема обширна и сложна, мы коснемся только нескольких ключевых моментов, но эти концепции обеспечивают основу, которая позволит вам изучить тему более глубоко.

Введение в электростатику

Если вы когда-нибудь терли воздушный шарик о голову, приставляли его к стене и замечали, что шарик прилипает, вы видели явление электростатики. Электростатика — это исследование стационарных электрических зарядов и сил, возникающих из них. Электрический заряд — это свойство материи, которое вызывает силы притяжения и отталкивания. В некотором смысле электрический заряд подобен массе: объект с массой оказывает притягивающую силу на все другие объекты с массой. В то время как масса всегда оказывает силу притяжения только на другие массы, электрическая сила может быть либо притягивающей, либо отталкивающей. Если, например, вы возьмете два воздушных шара и потрете их о голову, вы обнаружите, что воздушные шары имеют тенденцию отталкиваться друг от друга, если вы подносите их близко.(При трении воздушного шара о вашу голову избыточный электрический заряд накапливается на воздушном шаре.) Поскольку одно и то же действие выполняется для обоих воздушных шаров, мы видим, что одинаковые заряды имеют тенденцию отталкиваться друг от друга. Проведя аналогичные эксперименты, мы можем обнаружить, что заряд бывает двух типов, которые (по соглашению) мы обозначаем как «положительный» и «отрицательный». Единица измерения электрического заряда в системе СИ — кулонов; , чтобы обеспечить некоторую точку отсчета, отдельный электрон имеет заряд около 1,6 10 ^-19 кулонов (Кл).Возможно, вы также слышали о амперах, — единицах измерения тока в системе СИ: один кулон — это количество заряда, которое проходит через поперечное сечение токонесущего объекта (например, провода) за одну секунду.

Тщательно изучая заряд, можно экспериментально вывести закон Кулона , , который выражает силу между двумя частицами (точечными объектами), которые имеют соответствующие заряды q ₁ и q ₂ . Выражение для F ₁₂ ниже соответствует силе заряда q ₁ при заряде q ₂ .Согласно третьему закону движения Ньютона, F ₂₁ (сила заряда q ₂ на заряде q ₁ ) просто — F ₁₂ . Единичный вектор r ₁₂ — это просто вектор единичной величины, указывающий в направлении q ₂ от q ₁ .

Обратите внимание, что величина силы между двумя зарядами пропорциональна произведению зарядов (в кулонах) и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.Единичный вектор r ₁₂ указывает, что сила направлена ​​от одного заряда к другому, делая силу либо притягивающей, либо отталкивающей по своей природе. Также обратите внимание, что если два заряда имеют одинаковый знак (другими словами, они «похожи» на заряды), то они отталкиваются друг от друга. Если их знаки разные, они привлекают друг друга. Коэффициент k — это просто постоянная величина, определяемая материалом, в котором расположены заряды. В вакууме (космическое пространство очень близко к вакууму) k следующее, где ? ₀ — 8.854 10 ^-12 фарад на метр (Ф / м). (Мы не будем обсуждать единицу фарад, но достаточно сказать, что она действует в этом контексте, чтобы произвести единицы ньютонов для силы F. Один фарад, затем один квадратный кулон на ньютон на метр: .)

Для всех задач в этой статье мы будем просто предполагать, что заряженные частицы находятся в вакууме. Значения k для материалов, отличных от вакуума, можно найти (или получить из информации) в различных справочниках по физике.

В качестве примечания, гравитационная сила между двумя массами ( м ₁ и м ₂ ) подчиняется очень похожему выражению, где G — так называемая гравитационная постоянная (около 6,67 10 ^-11 кубических метров на квадратную секунду на килограмм). Отрицательный знак означает, что сила всегда притягивает (потому что значение м всегда положительно).

Практическая задача : Частица с зарядом 1 кулон находится на расстоянии четырех метров от частицы с зарядом –4 кулон.Какова величина силы, действующей на второй заряд, и направлена ​​ли она к первому заряду или от него?

Решение : Мы можем использовать закон Кулона для решения этой проблемы. Используя правила векторов, мы находим, что величина силы первого заряда ( q ₁ ) на второй заряд ( q ₂ ) просто следующая:

Мы можем подставить соответствующие значения для вычисления силы в ньютонах.

Обратите внимание, что величина заряда огромна — более одного миллиарда ньютонов! (Как оказалось, электрическая сила намного сильнее гравитационной.) Поскольку результат отрицательный, сила, действующая на второй заряд, направлена ​​по направлению к первому. Этот ответ имеет смысл, поскольку, как мы обсуждали ранее, привлекаются разные обвинения.

Принцип суперпозиции

Оказывается, электрические силы от разных источников просто складываются как векторы; Другими словами, если мы хотим вычислить силу, действующую на один заряд из двух других зарядов, мы можем просто сложить отдельные векторы силы.Эта способность добавлять силы таким простым способом означает, что электрическая сила подчиняется принципу суперпозиции ; , таким образом, мы можем просто сложить (или «наложить») электрические силы, чтобы найти полную силу.

Практическая задача : Частица с зарядом 1 кулон расположена в начале двухмерной сетки (разделенной на единицы измерения). Если частица размером 2 кулона находится в точке (1, 3) (в метрах), а частица размером –4 кулона находится в точке (–2, 5), какова полная сила, действующая на заряд в начале координат?

Решение : Давайте нарисуем схему ситуации, чтобы мы могли ясно видеть схему проблемы.Эта диаграмма также поможет нам определить, имеет ли наше решение смысл. Мы рисуем отрицательный заряд в виде открытого кружка, а положительные заряды в виде замкнутых (закрашенных) кружков. Мы также определим горизонтальный размер как x и вертикальный размер как y.

Рассчитаем силу в каждом конкретном случае. Сначала мы рассмотрим силу 2-кулоновского заряда на 1-кулоновский заряд, который мы назовем F ₁ .

Теперь мы должны вычислить единичный вектор r и расстояние r между зарядами.Мы можем просто использовать положение 2-кулоновского заряда как его вектор положения относительно начала координат: (1, 3) или x + 3 y. Величина r этого вектора — это расстояние между частицами (в метрах).

Мы можем разделить x + 3 y на r , чтобы получить единичный вектор. Этот единичный вектор необходимо умножить на –1, чтобы получить r в этом случае, потому что r должно указывать от 2-кулоновского заряда на 1-кулоновский заряд.Обратите внимание, что r безразмерный.

Теперь вычислите силу 2-кулоновской частицы, действующей на 1-кулоновскую частицу.

Теперь мы можем использовать тот же подход для вычисления силы, действующей на заряженную частицу в начале координат, обусловленной -4-кулоновским зарядом. Мы должны вычислить новые r и r, , где вектор положения -4-кулоновского заряда равен (–2, 5). Еще раз, мы инвертируем вектор положения, чтобы получить r.

Давайте теперь вычислим силу заряда –4-кулон на заряд в 1-кулон (назовем эту силу F ₂ ).

Суммарная сила, действующая на заряд в исходной точке, тогда составит F ₁ плюс F ₂ . Мы также можем записать силу через величину и единичный вектор.

Покажем все силы на графике; длины векторов примерно пропорциональны их соответствующим величинам.Обратите внимание, что направления сил имеют смысл на основе того, что мы узнали о векторах.

2: Электрическая сила — Physics LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Без заголовков

Как и раньше, мы можем определить электрическую силу между двумя зарядами одним из двух способов: прямой моделью или полевой моделью.В прямой модели мы определяем величину электрической силы без привязки к полю: \ [\ text {Charge 1} \ xrightarrow {\ text {создает силу}} \ text {Charge 2} \] Из третьего Ньютона. 2 \).2 \)). То есть, если мы удвоим расстояние между двумя заряженными объектами, и сила тяжести, и электрическая сила между ними будут на 1/4 предыдущих значений. Также обратите внимание, что масса и заряд входят в уравнение одинаковым образом.

Если вас попросят нарисовать диаграмму сил для электрической установки, обратите внимание, что вы определяете направления и величины всех соответствующих сил на отдельных этапах. Чтобы определить направление электрической силы, рассмотрим член \ (Qq \) в нашем уравнении.Если \ (Q \) и \ (q \) имеют один и тот же знак, этот член положительный; если они имеют разные знаки, этот термин отрицательный. Исходя из того, что вы знаете об электрическом заряде, вы можете сделать вывод, что положительный знак указывает на силу отталкивания, а отрицательный знак указывает на силу притяжения. Конечно, при вычислении направления не так уж и важно; Соглашение «противоположности притягиваются, одинаковые знаки отталкиваются» легче усвоить, и оно всегда эффективно.