Site Loader

Π‘ΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½ΠΈΠ΅

Π“Π»Π°Π²Π° 17. ВзаимодСйствиС элСктричСских зарядов. Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π°, ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ супСрпозиции

ВзаимодСйствиС элСктричСских зарядов описываСтся Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠΌ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΡƒΡ‚Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΄Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ сила взаимодСйствия Π΄Π²ΡƒΡ… покоящихся Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… зарядов Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅ Ρ€Π°Π²Π½Π°

(17.1)

Π³Π΄Π΅ ΠΈ β€” ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΠΈ зарядов, β€” расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ. ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅ (17.1) зависит ΠΎΡ‚ систСмы Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†. Π’ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄ΡƒΠ½Π°Ρ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ систСмС Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ† БИ этот коэффициСнт принято Π·Π°ΠΏΠΈΡΡ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅

(17.2)

Π³Π΄Π΅ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° называСтся элСктричСской постоянной, Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ сводится ΠΊ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ размСрности Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ ΠΊ размСрности элСктричСской Смкости (Π€Π°Ρ€Π°Π΄Π°). ЭлСктричСскиС заряды Π±Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π΄Π²ΡƒΡ… Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠ², ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ условно принято Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ. Как ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚, заряды ΠΏΡ€ΠΈΡ‚ΡΠ³ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ, Ссли ΠΎΠ½ΠΈ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΈΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ, Ссли ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΈΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅.

Π’ любом макроскопичСском Ρ‚Π΅Π»Π΅ содСрТится ΠΎΠ³Ρ€ΠΎΠΌΠ½ΠΎΠ΅ количСство элСктричСских зарядов, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΎΠ½ΠΈ входят Π² состав всСх Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ²: элСктроны заряТСны ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹, входящиС Π² состав Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ½Ρ‹Ρ… ядСр β€” ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ. Однако Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²ΠΎ Ρ‚Π΅Π», с ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΌΡ‹ ΠΈΠΌΠ΅Π΅ΠΌ Π΄Π΅Π»ΠΎ, Π½Π΅ заряТСны, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ количСство элСктронов ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ², входящих Π² состав Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ², ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎ, Π° ΠΈΡ… заряды ΠΏΠΎ Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎΠΉ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ Π² точности ΡΠΎΠ²ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‚. Π’Π΅ΠΌ Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅, Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°Ρ€ΡΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ, Ссли ΡΠΎΠ·Π΄Π°Ρ‚ΡŒ Π² Π½ΠΈΡ… ΠΈΠ·Π±Ρ‹Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΈΠ»ΠΈ нСдостаток элСктронов ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π°ΠΌΠΈ. Для этого Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΡŒ элСктроны, входящиС Π² состав ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ-Π½ΠΈΠ±ΡƒΠ΄ΡŒ Ρ‚Π΅Π»Π°, Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌΡƒ Ρ‚Π΅Π»Ρƒ. Π’ΠΎΠ³Π΄Π° Ρƒ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ³ΠΎ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ½Π΅Ρ‚ нСдостаток элСктронов ΠΈ соотвСтствСнно ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд, Ρƒ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ β€” ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ. Π’Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ Ρ€ΠΎΠ΄Π° процСссы происходят, Π² частности, ΠΏΡ€ΠΈ Ρ‚Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π» Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΎ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π°.

Если заряды находятся Π² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ срСдС, которая Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°Π΅Ρ‚ всС пространство, Ρ‚ΠΎ сила ΠΈΡ… взаимодСйствия ослабляСтся ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с силой ΠΈΡ… взаимодСйствия Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅, ΠΏΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΠΌ это ослаблСниС Π½Π΅ зависит ΠΎΡ‚ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ зарядов ΠΈ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ, Π° зависит Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΡ‚ свойств срСды. Π₯арактСристика срСды, которая ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, Π²ΠΎ сколько Ρ€Π°Π· ослабляСтся сила взаимодСйствия зарядов Π² этой срСдС ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с силой ΠΈΡ… взаимодСйствия Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅, называСтся диэлСктричСской ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ этой срСды ΠΈ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, обозначаСтся Π±ΡƒΠΊΠ²ΠΎΠΉ . Π€ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π° Π² срСдС с диэлСктричСской ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π΅Ρ‚ Π²ΠΈΠ΄

(17.3)

Если имССтся Π½Π΅ Π΄Π²Π°, Π° большСС количСство Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… зарядов для нахоТдСния сил, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π² этой систСмС, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ называСтся принципомсупСрпозиции1. ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ супСрпозиции ΡƒΡ‚Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΄Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ для нахоТдСния силы, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Π½Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ· зарядов (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Π½Π° заряд ) Π² систСмС ΠΈΠ· Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… зарядов , ΠΈ Π½Π°Π΄ΠΎ ΡΠ΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π΅. Π‘Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° Π½Π°Π΄ΠΎ мыслСнно ΡƒΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΡŒ заряд ΠΈ ΠΏΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π° Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ силу, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΡƒΡŽ Π½Π° заряд со стороны ΠΎΡΡ‚Π°Π²ΡˆΠ΅Π³ΠΎΡΡ заряда . Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ слСдуСт ΡƒΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΡŒ заряд ΠΈ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ силу, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΡƒΡŽ Π½Π° заряд со стороны заряда . ВСкторная сумма ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… сил ΠΈ даст ΠΈΡΠΊΠΎΠΌΡƒΡŽ силу.

ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ супСрпозиции Π΄Π°Π΅Ρ‚ Ρ€Π΅Ρ†Π΅ΠΏΡ‚ поиска силы взаимодСйствия Π½Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… заряТСнных Ρ‚Π΅Π». Π‘Π»Π΅Π΄ΡƒΠ΅Ρ‚ мыслСнно Ρ€Π°Π·Π±ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ΅ Ρ‚Π΅Π»ΠΎ Π½Π° части, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ, ΠΏΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π° Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ силу ΠΈΡ… взаимодСйствия с Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ частями, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ разбиваСтся Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ Ρ‚Π΅Π»ΠΎ, ΠΏΡ€ΠΎΡΡƒΠΌΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. Ясно, Ρ‡Ρ‚ΠΎ такая ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π΄ΡƒΡ€Π° матСматичСски ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ слоТна, хотя Π±Ρ‹ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΡΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ бСсконСчноС количСство Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ². Π’ матСматичСском Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½Ρ‹ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ суммирования, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ Π² ΡˆΠΊΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ курс Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΈ ΠΎΠ½ΠΈ Π½Π΅ входят. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ, Ссли такая Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° ΠΈ встрСтится, Ρ‚ΠΎ суммированиС Π² Π½Π΅ΠΉ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎ Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ Π½Π° основС Ρ‚Π΅Ρ… ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΠ½Ρ‹Ρ… сообраТСний симмСтрии. НапримСр, ΠΈΠ· описанной ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π΄ΡƒΡ€Ρ‹ суммирования слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ сила, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ Π½Π° Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ заряд, ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π² Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ заряТСнной сфСры, Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ.

ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, школьник Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ (Π±Π΅Π· Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π°) Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ для силы, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Π½Π° Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ заряд со стороны Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ заряТСнной сфСры ΠΈ бСсконСчной плоскости. Если имССтся сфСра радиуса , Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ заряТСнная зарядом , ΠΈ Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ заряд , располоТСнный Π½Π° расстоянии ΠΎΡ‚ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π° сфСры, Ρ‚ΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° силы взаимодСйствия Ρ€Π°Π²Π½Π°

(17.4)

Ссли Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ заряд находится снаруТи сфСры, ΠΈ

(17.5)

Ссли заряд находится Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ (ΠΏΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΠΌ Π½Π΅ ΠΎΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π² Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π΅). Из Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ» (17.4), (17.5) слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ сфСра снаруТи создаСт Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΠΆΠ΅ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΊΠ°ΠΊ вСсь Π΅Π΅ заряд, ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π² Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π΅, Π° Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ β€” Π½ΡƒΠ»Π΅Π²ΠΎΠ΅.

Если имССтся ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ большая ΠΏΠ»ΠΎΡΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ с ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒΡŽ , Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ заряТСнная зарядом , ΠΈ Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ заряд , Ρ‚ΠΎ сила ΠΈΡ… взаимодСйствия Ρ€Π°Π²Π½Π°

(17.6)

Π³Π΄Π΅ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ смысл повСрхностной плотности заряда плоскости. Как слСдуСт ΠΈΠ· Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ (17.6) сила взаимодСйствия Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ заряда ΠΈ плоскости Π½Π΅ зависит ΠΎΡ‚ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ. ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΠΌ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅ читатСля Π½Π° Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° (17.6) являСтся ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΈ Β«Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚Β» Ρ‚Π΅ΠΌ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Π΅Π΅, Ρ‡Π΅ΠΌ дальшС Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ заряд находится ΠΎΡ‚ Π΅Π΅ ΠΊΡ€Π°Π΅Π². ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΡ€ΠΈ использовании Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ (17.6) часто говорят, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½Π° справСдлива Π² Ρ€Π°ΠΌΠΊΠ°Ρ… прСнСбрСТСния Β«ΠΊΡ€Π°Π΅Π²Ρ‹ΠΌΠΈ эффСктами», Ρ‚.Π΅. ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΏΠ»ΠΎΡΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ считаСтся бСсконСчной.

Рассмотрим Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΉ части ΠΊΠ½ΠΈΠ³ΠΈ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡.

Богласно Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π° (17.1) Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° силы взаимодСйствия Π΄Π²ΡƒΡ… зарядов ΠΈΠ· Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ 17.1.1 выраТаСтся Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΎΠΉ

Заряды ΠΎΡ‚Ρ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 2).

ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ капСлька Π²ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΈΠ· Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ 17.1.2 ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ заряд ( – заряд ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π°), Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½Π° ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π² ΠΈΠ·Π±Ρ‹Ρ‚ΠΊΠ΅ элСктронов ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π°ΠΌΠΈ. Π—Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€Π΅ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… элСктронов ΠΈΡ… ΠΈΠ·Π±Ρ‹Ρ‚ΠΎΠΊ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡΡ, ΠΈ заряд капСльки станСт Ρ€Π°Π²Π΅Π½ (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚

2).

Богласно Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π° (17.1) Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° силы взаимодСйствия Π΄Π²ΡƒΡ… зарядов ΠΏΡ€ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ Π² Ρ€Π°Π· расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡΡ Π² Ρ€Π°Π· (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 17.1.3 β€” ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 4).

Если заряды Π΄Π²ΡƒΡ… Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚Π΅Π» ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π² Ρ€Π°Π· ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π΅ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΌ расстоянии ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ, Ρ‚ΠΎ сила ΠΈΡ… взаимодСйствия, ΠΊΠ°ΠΊ это слСдуСт ΠΈΠ· Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π° (17.1), увСличится Π² Ρ€Π°Π· (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 17.1.4 β€” ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 3).

ΠŸΡ€ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ заряда Π² 2 Ρ€Π°Π·Π°, Π° Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Π² 4, Ρ‡ΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π° (17.1) увСличиваСтся Π² 8 Ρ€Π°Π·, Π° ΠΏΡ€ΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ зарядами Π² 8 Ρ€Π°Π· β€” Π·Π½Π°ΠΌΠ΅Π½Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ увСличиваСтся Π² 64 Ρ€Π°Π·Π°. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ сила взаимодСйствия зарядов ΠΈΠ·

Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ 17.1.5 ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡΡ Π² 8 Ρ€Π°Π· (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 4).

ΠŸΡ€ΠΈ Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ пространства диэлСктричСской срСдой с диэлСктричСской ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ = 10, сила взаимодСйствия зарядов согласно Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π° Π² срСдС (17.3) ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡΡ Π² 10 Ρ€Π°Π· (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 17.1.6 β€” ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 2).

Π‘ΠΈΠ»Π° кулоновского взаимодСйствия (17.1) дСйствуСт ΠΊΠ°ΠΊ Π½Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ Π½Π° Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ заряд, Π° ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΈΡ… массы ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹, Ρ‚ΠΎ ускорСния зарядов, ΠΊΠ°ΠΊ это слСдуСт ΠΈΠ· Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ΠΡŒΡŽΡ‚ΠΎΠ½Π°, Π² любой ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 17.1.7 β€” ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 3).

ΠŸΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ°Ρ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π°, Π½ΠΎ массы ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΠΎΠ² Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Π΅. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ силС ускорСниС ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΠ° с мСньшСй массой Π² 2 Ρ€Π°Π·Π° большС ускорСния ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΠ° с мСньшСй массой , ΠΏΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΠΌ этот Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ Π½Π΅ зависит ΠΎΡ‚ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ зарядов ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΠΎΠ² (

Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 17.1.8 β€” ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 2).

ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ элСктрон заряТСн ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΎΠ½ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚Ρ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΎΡ‚ ΡˆΠ°Ρ€Π° (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 17.1.9). Но ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктрона Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π° ΠΊ ΡˆΠ°Ρ€Ρƒ, ΠΎΠ½ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π΄Π²ΠΈΠ³Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² этом Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, Π½ΠΎ Π΅Π³ΠΎ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ. Π’ ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ-Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΎΠ½ Π½Π° ΠΌΠ³Π½ΠΎΠ²Π΅Π½ΠΈΠ΅ остановится, Π° ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π΄Π²ΠΈΠ³Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΎΡ‚ ΡˆΠ°Ρ€Π° с ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉΡΡ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 4).

Π’ систСмС Π΄Π²ΡƒΡ… заряТСнных ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΠΎΠ², связанных Π½ΠΈΡ‚ΡŒΡŽ (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 17.1.10), Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠ΅ силы. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ систСма Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠΊΠΎΠΈΡ‚ΡŒΡΡ ΠΈ для нахоТдСния силы натяТСния Π½ΠΈΡ‚ΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ условия равновСсия ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΠΎΠ². ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π½Π° ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ кулоновская сила ΠΈ сила натяТСния Π½ΠΈΡ‚ΠΈ, Ρ‚ΠΎ ΠΈΠ· условия равновСсия Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ эти силы Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ ΠΏΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅.

ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π°

Π³Π΄Π΅ (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 1).

БистСма Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΠΎΠ² Π² Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 17.2.1 покоится, поэтому силы натяТСния Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ΅Π½ΡΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ силы кулоновского отталкивания ΠΊΡ€Π°ΠΉΠ½ΠΈΡ… зарядов. ПослСдниС Π½Π°ΠΉΠ΄Π΅ΠΌ ΠΏΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π° ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΡƒ супСрпозиции. ΠšΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΠΊΡ€Π°ΠΉΠ½ΠΈΠΉ заряд отталкиваСтся ΠΎΡ‚ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΡ€Π°ΠΉΠ½Π΅Π³ΠΎ. Для суммы этих сил ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ

Π­Ρ‚ΠΎΠΉ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ ΠΈ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π½Π° сила натяТСния Π½ΠΈΡ‚Π΅ΠΉ (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 4). ΠžΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ рассмотрСниС условия равновСсия Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда Π½Π΅ ΠΏΠΎΠΌΠΎΠ³Π»ΠΎ Π±Ρ‹ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ силу натяТСния, Π° ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π»ΠΎ Π±Ρ‹ ΠΊ Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ силы натяТСния Π½ΠΈΡ‚Π΅ΠΉ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ (Π²ΠΏΡ€ΠΎΡ‡Π΅ΠΌ, это Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊ ΠΎΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ благодаря симмСтрии Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ).

Для нахоТдСния силы, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Π½Π° заряд β€” Π² Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 17.2.2, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ супСрпозиции. На заряд β€” Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ силы притяТСния ΠΊ Π»Π΅Π²ΠΎΠΌΡƒ ΠΈ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΠΌΡƒ зарядам (см. рисунок). ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ расстояния ΠΎΡ‚ заряда β€” Π΄ΠΎ зарядов ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹, ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΠΈ этих сил Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Ρƒ ΠΈ ΠΎΠ½ΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Ρ‹ ΠΏΠΎΠ΄ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΌΠΈ ΡƒΠ³Π»Π°ΠΌΠΈ ΠΊ прямой, ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ заряд β€” с сСрСдиной ΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π·ΠΊΠ° β€” . ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ сила, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ Π½Π° заряд β€” Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π° Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π²Π½ΠΈΠ· (Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ силы Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»Π΅Π½ ΠΆΠΈΡ€Π½Ρ‹ΠΌ Π½Π° рисункС; ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚

4).

Π—Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 17.2.3 ΠΏΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ° Π½Π° ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰ΡƒΡŽ, Π½ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ Π·Π½Π°ΠΊ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· зарядов. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ сила, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ Π½Π° заряд β€” со стороны ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΠ³ΠΎ заряда, Π½Π΅ измСнившись ΠΏΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅, измСнится ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ (см. рисунок). ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ силы Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ Π²Π»Π΅Π²ΠΎ (Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ силы Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»Π΅Π½ ΠΆΠΈΡ€Π½Ρ‹ΠΌ Π½Π° рисункС; ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 1).

На ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ заряд Π² Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 17.2.4 Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ силы отталкивания со стороны Π΄Π²ΡƒΡ… Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… зарядов (см. рисунок), ΠΏΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΠΌ значСния этих сил ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ (ΠΈΠ·-Π·Π° равСнства Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ всСх зарядов ΠΈ расстояний ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ) ΠΈ Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹

Из-Π·Π° равСнства Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ сил-слагаСмых ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌ слоТСния сил прСдставляСт собой Ρ€ΠΎΠΌΠ±, ΠΈ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ силы Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ вдоль биссСктрисы Ρ‚Ρ€Π΅ΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΈΠΊΠ° ΠΈΠ· зарядов (Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»Π΅Π½ ΠΆΠΈΡ€Π½Ρ‹ΠΌ Π½Π° рисункС). ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΡƒΠ³ΠΎΠ», ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π½Π° рисункС Π΄ΡƒΠ³ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ 30Β°, Π° Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ силы Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ

(ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 3).

Из Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ (17.6) Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ Π² Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 17.2.5 β€” 4. Π’ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 17.2.6 Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ для силы взаимодСйствия Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ заряда ΠΈ сфСры (Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ (17.4), (17.5)). ИмССм = 0 (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 3).

Π’ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 17.2.7 Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ супСрпозиции ΠΊ Π΄Π²ΡƒΠΌ сфСрам. ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ супСрпозиции ΡƒΡ‚Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΄Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ взаимодСйствиС ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Ρ‹ зарядов Π½Π΅ зависит ΠΎΡ‚ наличия Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… зарядов. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ каТдая сфСра дСйствуСт Π½Π° Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ заряд нСзависимо ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ сфСры, ΠΈ для нахоТдСния Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ силы Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ ΡΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ силы со стороны ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΉ ΠΈ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ сфСр. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ заряд располоТСн Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ внСшнСй сфСры, ΠΎΠ½Π° Π½Π΅ дСйствуСт Π½Π° Π½Π΅Π³ΠΎ (см. Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ (17.5)), внутрСнняя дСйствуСт с силой

Π³Π΄Π΅ . ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΈ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ сила Ρ€Π°Π²Π½Π° этому Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 2)

Π’ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 17.2.8 Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ слСдуСт ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ супСрпозиции. Если заряд ΠΏΠΎΠΌΠ΅ΡΡ‚ΠΈΡ‚ΡŒ Π² Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ , Ρ‚ΠΎ силы, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π½Π° Π½Π΅Π³ΠΎ со стороны зарядов ΠΈ , Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Ρ‹ Π²Π»Π΅Π²ΠΎ. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΡƒ супСрпозиции ΠΈΠΌΠ΅Π΅ΠΌ для Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ силы

Π³Π΄Π΅ β€” расстояния ΠΎΡ‚ зарядов Π΄ΠΎ исслСдуСмых Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅ΠΊ. Если ΠΏΠΎΠΌΠ΅ΡΡ‚ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд Π² Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ , Ρ‚ΠΎ силы Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎ, ΠΈ Π½Π° основании ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠ° супСрпозиции Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΡƒΡŽ силу

Π’ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ Π½Π° заряд Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ силы, Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎ, ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ

Из этих Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ» слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ наибольшСй сила Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π² Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ β€” ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 1.

ΠŸΡƒΡΡ‚ΡŒ, для опрСдСлСнности, заряды ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΈ Π² Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 17.2.9 ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹. Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΠΈ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹, заряды послС ΠΈΡ… соСдинСния Ρ€Π°ΡΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡ‚ΡŒΡΡ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ ΠΈ для сравнСния сил, Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ с Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹

(1)

ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой произвСдСния зарядов ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΠΎΠ² Π΄ΠΎ ΠΈ послС ΠΈΡ… соСдинСния. ПослС извлСчСния ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ корня сравнСниС (1) сводится ΠΊ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ срСднСго гСомСтричСского ΠΈ срСднСго арифмСтичСского Π΄Π²ΡƒΡ… чисСл. А ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ срСднСС арифмСтичСскоС Π»ΡŽΠ±Ρ‹Ρ… Π΄Π²ΡƒΡ… чисСл большС ΠΈΡ… срСднСго гСомСтричСского, Ρ‚ΠΎ сила взаимодСйствия ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΠΎΠ² возрастСт нСзависимо ΠΎΡ‚ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ ΠΈΡ… зарядов (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 1).

Π—Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 17.2.10 ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΏΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ° Π½Π° ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰ΡƒΡŽ, Π° ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ β€” Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ. НСпосрСдствСнной ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΊΠΎΠΉ Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ ΡƒΠ±Π΅Π΄ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ сила ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΊΠ°ΠΊ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡŒΡΡ Π² зависимости ΠΎΡ‚ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ зарядов. НапримСр, Ссли заряды Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ ΠΏΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅, Ρ‚ΠΎ послС соСдинСния ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΈΡ… заряды станут Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ Π½ΡƒΠ»ΡŽ, поэтому Π½ΡƒΠ»Π΅Π²ΠΎΠΉ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈ сила ΠΈΡ… взаимодСйствия, которая, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡΡ. Если ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ· ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… зарядов Ρ€Π°Π²Π΅Π½ Π½ΡƒΠ»ΡŽ, Ρ‚ΠΎ послС соприкосновСния ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΠΎΠ² заряд ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… распрСдСлится ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ ΠΏΠΎΡ€ΠΎΠ²Π½Ρƒ, ΠΈ сила ΠΈΡ… взаимодСйствия увСличится. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ Π² этой Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ β€” 3.

Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π°. Π’ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ заряд. | Π€ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ° для всСх

Π‘ΠΈΠ»Ρ‹ элСктростатичСского взаимодСйствия зависят ΠΎΡ‚ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹ ΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ² наэлСктризованных Ρ‚Π΅Π», Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΡ‚ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€Π° распрСдСлСния заряда Π½Π° этих Ρ‚Π΅Π»Π°Ρ…. Π’ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… случаях ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π½Π΅Π±Ρ€Π΅Ρ‡ΡŒ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΎΠΉ ΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈ заряТСнных Ρ‚Π΅Π» ΠΈ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ заряд сосрСдоточСн Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅.

Π’ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ заряд – это элСктричСский заряд, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ Ρ‚Π΅Π»Π°, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ этот заряд сосрСдоточСн, Π½Π°ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ мСньшС расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ заряТСнными Ρ‚Π΅Π»Π°ΠΌΠΈ. ΠŸΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΆΡ‘Π½Π½ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Π΅ заряды ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚Π΅, заряТая, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, достаточно малСнькиС ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΠΈ.

ВзаимодСйствиС Π΄Π²ΡƒΡ… покоящихся Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… зарядов опрСдСляСт основной Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ элСктростатики – Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π°. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ установил Π² 1785 Π³ΠΎΠ΄Ρƒ французский Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊ Π¨Π°Ρ€Π»ΡŒ ΠžΠ³ΡŽΡΡ‚Π΅Π½ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½ (1736 – 1806). Π€ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠ° Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π° ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ:

Π‘ΠΈΠ»Π° взаимодСйствия Π΄Π²ΡƒΡ… Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹Ρ… заряТСнных Ρ‚Π΅Π» Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅ прямо ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»Π΅ΠΉ зарядов ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Ρƒ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ.

Π­Ρ‚Π° сила взаимодСйствия называСтся кулоновская сила, ΠΈΒ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π° Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ:

F = k Β· (|q1| Β· |q2|) / r2

Π³Π΄Π΅ |q1|, |q2| – ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΠΈ зарядов, r – расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ зарядами, k – коэффициСнт ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ.

ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ k Π² БИ принято Π·Π°ΠΏΠΈΡΡ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅:

k = 1 / (4πΡ0Ξ΅)

Π³Π΄Π΅ Ξ΅0 = 8,85 * 10-12 Кл/Н*ΠΌ2 – элСктричСская постоянная, Ξ΅ – диэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ срСды.

Для Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ° Ξ΅ = 1, k = 9 * 109 Н*ΠΌ/Кл2.

Π‘ΠΈΠ»Π° взаимодСйствия Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… зарядов Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅:

F = [1 /(4πΡ0)] Β· [(|q1| Β· |q2|) / r2]

Если Π΄Π²Π° Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… заряда ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½Ρ‹ Π² диэлСктрик ΠΈ расстояниС ΠΎΡ‚ этих зарядов Π΄ΠΎ Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ† диэлСктрика Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ большС расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ зарядами, Ρ‚ΠΎ сила взаимодСйствия ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ Ρ€Π°Π²Π½Π°:

F = [1 /(4πΡ0)] Β· [(|q1| Β· |q2|) / r2] = k Β· (1 /Ο€) Β· [(|q1| Β· |q2|) / r2]

ДиэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ срСды всСгда большС Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹ (Ο€ > 1), поэтому сила, с ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ заряды Π² диэлСктрикС, мСньшС силы взаимодСйствия ΠΈΡ… Π½Π° Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΆΠ΅ расстоянии Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅.

Π‘ΠΈΠ»Ρ‹ взаимодСйствия Π΄Π²ΡƒΡ… Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… заряТСнных Ρ‚Π΅Π» Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Ρ‹ вдоль прямой, ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ эти Ρ‚Π΅Π»Π° (рис. 1.8).

Рис. 1.8. Π‘ΠΈΠ»Ρ‹ взаимодСйствия Π΄Π²ΡƒΡ… Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… заряТСнных Ρ‚Π΅Π».

ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½ΠΎΠ²ΡΠΊΠΈΠ΅ силы, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ Π³Ρ€Π°Π²ΠΈΡ‚Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ силы, ΠΏΠΎΠ΄Ρ‡ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒΠ΅ΠΌΡƒ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ ΠΡŒΡŽΡ‚ΠΎΠ½Π°:

F1,2 = -F2,1

ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½ΠΎΠ²ΡΠΊΠ°Ρ сила являСтся Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ силой. Как ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚Β ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚, ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΈΠΌΡ‘Π½Π½Ρ‹Π΅ заряТСнныС Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΎΡ‚Ρ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ, Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΈΠΌΡ‘Π½Π½ΠΎ заряТСнныС Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΏΡ€ΠΈΡ‚ΡΠ³ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ.

Π’Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ силы F2,1, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ со стороны Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ заряда Π½Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ, Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ Π² сторону Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ заряда, Ссли заряды Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… Π·Π½Π°ΠΊΠΎΠ², ΠΈ Π² ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΡƒΡŽ, Ссли заряды ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΠ° (рис. 1.9).

Рис. 1.9. ВзаимодСйствиС Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΈΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΈΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… элСктричСских зарядов.

ЭлСктростатичСскиС силы отталкивания принято ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ, силы притяТСния – ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ. Π—Π½Π°ΠΊΠΈ сил взаимодСйствия ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π°: ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΈΠΌΡ‘Π½Π½Ρ‹Ρ… зарядов являСтся ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ числом, ΠΈ сила отталкивания ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π·Π½Π°ΠΊ. ΠŸΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΈΠΌΡ‘Π½Π½Ρ‹Ρ… зарядов являСтся ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ числом, Ρ‡Ρ‚ΠΎ соотвСтствуСт Π·Π½Π°ΠΊΡƒ силы притяТСния.

Π’ ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚Π°Ρ… ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π° ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΡΠ»ΠΈΡΡŒ силы взаимодСйствия заряТСнных ΡˆΠ°Ρ€ΠΎΠ², для Ρ‡Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΠ»ΠΈΡΡŒ ΠΊΡ€ΡƒΡ‚ΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ вСсы (рис. 1.10). На Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠΉ сСрСбряной Π½ΠΈΡ‚ΠΈ подвСшСна лёгкая стСклянная ΠΏΠ°Π»ΠΎΡ‡ΠΊΠ° с, Π½Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π·Π°ΠΊΡ€Π΅ΠΏΠ»Ρ‘Π½ мСталличСский ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊ Π°, Π° Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌ противовСс d. Π’Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΈΠΉ ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ† Π½ΠΈΡ‚ΠΈ Π·Π°ΠΊΡ€Π΅ΠΏΠ»Ρ‘Π½ Π½Π° Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉΡΡ Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΊΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Π° Π΅, ΡƒΠ³ΠΎΠ» ΠΏΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎ ΠΎΡ‚ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ. Π’Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Π° имССтся Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΆΠ΅ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π° мСталличСский ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊ b, Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΊΡ€Π΅ΠΏΠ»Ρ‘Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π½Π° ΠΊΡ€Ρ‹ΡˆΠΊΠ΅ вСсов. ВсС части ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Π° ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½Ρ‹ Π² стСклянный Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΄Ρ€, Π½Π° повСрхности ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ нанСсСна шкала, ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‰Π°Ρ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ a ΠΈ b ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΡ… полоТСниях.

Рис. 1.10. ΠžΠΏΡ‹Ρ‚ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π° (ΠΊΡ€ΡƒΡ‚ΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ вСсы).

ΠŸΡ€ΠΈ сообщСнии ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΠ°ΠΌ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΈΠΌΡ‘Π½Π½Ρ‹Ρ… зарядов ΠΎΠ½ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π°. ΠŸΡ€ΠΈ этом ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΡƒΡŽ Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Π·Π°ΠΊΡ€ΡƒΡ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Π½Π° Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΡƒΠ³ΠΎΠ», Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡƒΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒ ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΠΈ Π½Π° фиксированном расстоянии. По ΡƒΠ³Π»Ρƒ закручивания Π½ΠΈΡ‚ΠΈ ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ силу взаимодСйствия ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΠΎΠ² Π² зависимости ΠΎΡ‚ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ. Π—Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ силы взаимодСйствия ΠΎΡ‚ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ зарядов ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡƒΡΡ‚Π°Π½ΠΎΠ²ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚Π°ΠΊ: ΡΠΎΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌΡƒ ΠΈΠ· ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΠΎΠ² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ заряд, ΡƒΡΡ‚Π°Π½ΠΎΠ²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈΡ… Π½Π° ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΌ расстоянии ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ ΡƒΠ³ΠΎΠ» закручивания Π½ΠΈΡ‚ΠΈ. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ Π½Π°Π΄ΠΎ ΠΊΠΎΡΠ½ΡƒΡ‚ΡŒΡΡ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΠΎΠ² Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΆΠ΅ ΠΏΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ заряТСнным ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΠΎΠΌ, измСняя ΠΏΡ€ΠΈ этом Π΅Π³ΠΎ заряд, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€ΠΈ соприкосновСнии Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ Ρ‚Π΅Π» заряд распрСдСляСтся ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ ΠΏΠΎΡ€ΠΎΠ²Π½Ρƒ. Для сохранСния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ ΠΏΡ€Π΅ΠΆΠ½Π΅Π³ΠΎ расстояния Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ ΡƒΠ³ΠΎΠ» закручивания Π½ΠΈΡ‚ΠΈ, Π° ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π½ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ силы взаимодСйствия ΠΏΡ€ΠΈ Π½ΠΎΠ²ΠΎΠΌ зарядС.

Π‘ΠΈΠ»Π° элСктростатичСского взаимодСйствия Π΄Π²ΡƒΡ… Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… зарядов

\(F\) — сила, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ Π½Π° заряд 2 со стороны заряда 1 \((Н)\)

\(r\) — расстояниС ΠΎΡ‚ заряда 1 Π΄ΠΎ заряда 2 \((ΠΌ)\)

\(q_1\) — элСктричСский заряд \((Кл)\)

\(q_2\) — элСктричСский заряд \((Кл)\)

\(k = \frac{1}{4 \pi \varepsilon_0}\) — коэффициСнт ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π² элСктричСствС \(\approx 8.99 * 10^{9}\) \(\frac{Н*ΠΌ^2}{Кл^2}\)

\(\varepsilon_0\) — диэлСктричСская постоянная \(\approx 8.85 * 10^{-12}\) \(\frac{Π€}{ΠΌ}\)

\(\pi\) — число Пи \(\approx 3.14\)

Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π° | ОбъСдинСниС ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ Π‘Π°Π½ΠΊΡ‚-ΠŸΠ΅Ρ‚Π΅Ρ€Π±ΡƒΡ€Π³Π°

Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π°.

Π—-Π½Β ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π° — основной Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ элСктростатики, ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ силу взаимодСйствия ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ зарядами Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅.ΠžΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚Β Π² 1785 Π³. французским Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΎΠΌ Π¨Π°Ρ€Π»Π΅ΠΌΒ ΠžΠ³ΡŽΡΡ‚Π΅Π½ΠΎΠΌΒ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½ΠΎΠΌ (Ρ€Π°Π½ΡŒΡˆΠ΅ ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎ закономСрности установлСны Π“. КавСндишСм, Π½ΠΎ Π½Π΅ ΠΎΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹).

Β 

ΠžΠΏΡ‹Ρ‚ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π°.

ΠœΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊΠΈ Π·Π°Ρ€ΡΠΆΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈ Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚. Заряд измСряСтся Π² ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π°Ρ…. ΠΠΈΡ‚ΡŒ закручиваСтся. Π‘ΠΈΠ»Π° упругости Π½ΠΈΡ‚ΠΈ ΡƒΡ€Π°Π²Π½ΠΎΠ²Π΅ΡˆΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ силу. По ΡƒΠ³Π»Ρƒ закручивания Π½ΠΈΡ‚ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ силу взаимодСйствия.

1.β†’Β FΒ ~Β q1

Β 

2.Β Β Β Β β†’Β FΒ ~Β q2

Β 

Β 3.Β Β Β Β β†’Β FΒ ~Β 

Π’Ρ‹Π²ΠΎΠ΄:Β Π‘ΠΈΠ»Π° взаимодСйствия Π΄Π²ΡƒΡ… Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹Ρ… зарядов Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅ прямо ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»Π΅ΠΉ этих зарядов ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Ρƒ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ.

Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π°

Π‘ΠΈΠ»Π° Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Π°. НаправлСна по прямой, ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ заряды. Если Π·Π½Π°ΠΊΠΈ зарядов ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹, Ρ‚ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ силы ΠΈ радиус-Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΡΠΎΠ²ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‚, Ссли Π·Π½Π°ΠΊΠΈ зарядов Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Π΅, Ρ‚ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ силы ΠΈ радиус-Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹. Π‘ΠΈΠ»Ρ‹ взаимодСйствия ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ зарядами Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ ΠΏΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹ ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΏΠΎ 3-Π΅ΠΌΡƒΒ Π·-Π½ΡƒΒ ΠΡŒΡŽΡ‚ΠΎΠ½Π°.

Β 

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€:

сила взаимодСйствия ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя ΠΈΠΎΠ½Π°ΠΌΠΈ Π² кристаллС ΠΏΠΎΠ²Π°Ρ€Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ соли F=2.10-9 Н.

ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Β k зависит ΠΎΡ‚ Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€Π° систСмы Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†.

ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Β k числСнно Ρ€Π°Π²Π΅Π½ силС взаимодСйствия ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ нСподвиТными зарядами по СдиницС заряда ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ, находящимися Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅ Π½Π° расстоянии, Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌΒ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π΅ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π°.

ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ k зависит ΠΎΡ‚ Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€Π° систСмы Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†

Π’ БИ ΡƒΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒΒ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ постоянная Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ°,Β Π³Π΄Π΅Β e0=8,85.10-12 Кл2/(Н.ΠΌ2) — элСктричСская постоянная Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ°.

элСктричСская постоянная Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ°

ДиэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ срСды (Β eΒ ).

Π₯Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ элСктричСскиС свойства срСды. Для любой срСды eΒ >1. Зависит Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΡ‚ свойств срСды.

ДиэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π²ΠΎ сколько Ρ€Π°Π· сила взаимодСйствия Π΄Π²ΡƒΡ… Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹Ρ… зарядов Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅ большС ΠΈΡ… сил взаимодСйствия Π² срСдС.

ДиэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ срСды ( e )Β Β Β Β — бСзразмСрная Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°!

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹:

ДиэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ срСды ( e )

Полная Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ° записи Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π°.

Полная Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ° записи Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π°

Полная Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ° записи Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π°

Если заряды Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΡ… большС Π΄Π²ΡƒΡ…, Ρ‚ΠΎ силы ΡΠΊΠ»Π°Π΄Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎ правилу  слоТСния Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ²:Β Β Β 

Если заряды Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΡ… большС Π΄Π²ΡƒΡ…, Ρ‚ΠΎ силы ΡΠΊΠ»Π°Π΄Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»Ρƒ  слоТСния Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ²

Β 

1.2. ВзаимодСйствиС элСктричСских зарядов. Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π°.

Π’ 1785 Π³. ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½ ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ установил Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ силы взаимодСйствия зарядов ΠΎΡ‚ ΠΈΡ… Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹, Π·Π½Π°ΠΊΠ° ΠΈ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ.

Π‘ΠΈΠ»Π° взаимодСйствия Π΄Π²ΡƒΡ… Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… зарядов, находящихся Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅, прямо ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΡŽ зарядов ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Ρƒ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ, Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π° вдоль прямой Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ, ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ эти заряды (рис. 1.1)..

Рис. 1.1

Π’ БИ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π° запишСм Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅

, (1.2)

Π³Π΄Π΅ ο₯ΠΎ = 8,85οƒ—10ο€­12ο€­ элСктричСская постоянная; ο€­ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€.

ΠŸΡ€ΠΈ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ ΡƒΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ

= 9οƒ—109.

Богласно Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒΠ΅Π³ΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ΠΡŒΡŽΡ‚ΠΎΠ½Π°

ο‚½F12 ο‚½=ο‚½FΒ­21ο‚½= F.

Π—Π½Π°ΠΊ силы взаимодСйствия зарядов зависит ΠΎΡ‚ Π·Π½Π°ΠΊΠ° этих зарядов. ΠŸΡ€ΠΈΡ‚ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ соотвСтствуСт Π·Π½Π°ΠΊ Β« ο€­ Β», Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΈΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ заряды ΠΏΡ€ΠΈΡ‚ΡΠ³ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ, ΠΎΡ‚Ρ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°Π½ΠΈΡŽ ο€­ Β« + Β», ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΈΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ заряды ΠΎΡ‚Ρ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ (рис. 1.2, Π°, Π±).

По Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎΠΉ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π°

. (1.3)

Π° Π±

Рис. 1.2

Если заряды находятся Π² диэлСктричСской срСдС, Ρ‚ΠΎ

, (1.4)

Π³Π΄Π΅ ο₯ ο€­ диэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ срСды,

. (1.5)

Π’ БИ заряд ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΡΡŽΡ‚ Π² ΠΊΡƒΠ»ΠΎΠ½Π°Ρ… (Кл).

На основании ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… установлСно, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π° справСдлив для расстояний ΠΎΡ‚ 10ο€­15 ΠΌ Π΄ΠΎ Π½Π΅ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΈΡ… ΠΊΠΈΠ»ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ², Π° Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈ Π΄ΠΎ бСсконСчности.

1.3. ЭлСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅

ВзаимодСйствиС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ зарядами (согласно соврСмСнным прСдставлСниям) осущСствляСтся посрСдством элСктричСского поля. Если заряды Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹, Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ элСктростатичСским.

Π›ΡŽΠ±ΠΎΠΉ элСктричСский заряд q создаСт Π² ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅ΠΌ Π΅Π³ΠΎ пространствС элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ (измСняСт свойства этого пространства). ЭлСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ проявляСт сСбя Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π² Π»ΡŽΠ±ΡƒΡŽ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ этого поля Β«ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π½Ρ‹ΠΉΒ» заряд испытываСт дСйствиС кулоновской силы со стороны этого поля. Основной количСствСнной характСристикой элСктричСского поля являСтся Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ напряТСнности .

ΠΠ°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктростатичСского поля ο€­ сила, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ Π½Π° Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ, ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π½Ρ‹ΠΉ заряд.

Π—Π°ΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π½ΠΈΠ΅: ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π½Ρ‹ΠΉ заряд qo Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ достаточно ΠΌΠ°Π»Ρ‹ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π΅Π³ΠΎ внСсСниС Π² элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π½Π΅ Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π»ΠΎ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ искаТСния Π΅Π³ΠΎ.

На основании ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚ΠΎΠ² установлСно, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктричСского поля ΠΈ кулоновская сила, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ Π½Π° внСсСнный Π² это ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π½Ρ‹ΠΉ заряд, связаны ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ

, (1.6)

Π³Π΄Π΅ ο€­ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ напряТСнности элСктростатичСского поля Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅.

ΠΠ°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ поля Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ заряда q Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅ Π½Π° расстоянии r ΠΎΡ‚ Π½Π΅Π³ΠΎ

(1.7)

ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎ ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŽ

, (1.8)

Рис. 1.3

Π³Π΄Π΅ r ο€­ расстояниС ΠΎΡ‚ заряда q, ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅, Π΄ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ пространства, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ опрСдСляСтся Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ этого поля (рис. 1.3).

Если заряд находится Π² Π±Π΅Π·Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠΉ срСдС с диэлСктричСской ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ο₯, Ρ‚ΠΎ

. (1.9)

Π’ элСктричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅, создаваСмом Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΌ зарядом, сила, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ Π½Π° внСсСнный ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π½Ρ‹ΠΉ заряд, Π½Π΅ зависит ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, покоится ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π½Ρ‹ΠΉ заряд ΠΈΠ»ΠΈ двиТСтся. Π­Ρ‚ΠΎ относится ΠΈ ΠΊ систСмС Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹Ρ… зарядов.

ΠΠ°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² БИ измСряСтся Π² Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ… Π½Π° ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ (Π’/ΠΌ).

Если ΠΌΡ‹ ΠΈΠΌΠ΅Π΅ΠΌ систСму Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹Ρ… зарядов, Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ элСктричСского поля Π² ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ этого поля (ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ супСрпозиции).

Π’Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ напряТСнности поля систСмы Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹Ρ… зарядов Ρ€Π°Π²Π΅Π½ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ суммС напряТСнности ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΉ, созданной ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΌ ΠΈΠ· зарядов Π² ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ, Ρ‚. Π΅.

(1.10)

ΠΈΠ»ΠΈ , (1.11)

Π³Π΄Π΅ i ο€­ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ поля, созданного i ο€­ΠΌ Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΌ зарядом Π½Π° расстоянии ri ΠΎΡ‚ Π½Π΅Π³ΠΎ.

ВзаимодСйствиС зарядов. Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ ΠΊΡƒΠ»ΠΎΠ½Π° — fiziku5.ru

Β·Β  Атом ΠΌΠ΅Π΄ΠΈ содСрТит 29 элСктронов ΠΈ Ρ‚Π°Β­ΠΊΠΎΠ΅ ΠΆΠ΅ количСство ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ². Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Ρ‹ Π°Ρ‚ΠΎΒ­ΠΌΠΎΠ² ΠΌΠ΅Π΄ΠΈ располоТСны Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ ядра Π½Π° Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅Ρ… ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠ°Ρ…. На ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΉ находятся Π΄Π²Π° элСктрона, Π½Π° Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ β€” восСмь, Π½Π° Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒΠ΅ΠΉ β€” Π²ΠΎΡΠ΅ΠΌΠ½Π°Π΄Ρ†Π°Ρ‚ΡŒ, Π½Π° Ρ‡Π΅Ρ‚Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΎΠΉ, Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΡƒΠ΄Π°Π»Π΅Π½Β­Π½ΠΎΠΉ ΠΎΡ‚ ядра, β€” ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ элСктрон. Число элСктронов, располоТСнных Π½Π° Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΡƒΠ΄Π°Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΎΡ‚ ядра ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅, совпадаСт с Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ Π³Ρ€ΡƒΠΏΠΏΡ‹ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнта Π² пСриодичСской систСмС Π”. И. МСндСлС­Сва, Π° ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΉ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд элСктронов Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΒ­ΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ заряду ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ², содСрТащихся Π² ядрС. Π Π°Π²Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ заряды ΠΏΠΎ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΊ внСшнСй срСдС элСктричСски ΡƒΡ€Π°Π²Π½ΠΎΠ²Π΅ΡˆΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ β€” Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠ½ΠΎ Π½Π΅ΠΉΒ­Ρ‚Ρ€Π°Π»ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ этого Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡ‹ вСщСства Π² ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎΠΌ состоя­нии элСктричСски Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹.

Β·Β 

Β·Β 

Β·Β 

Β·Β  [1] ЭлСктронная ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠ° – ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ, Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ двиТутся элСктроны.

Β·Β  Β§2. Π’Π—ΠΠ˜ΠœΠžΠ”Π•Π™Π‘Π’Π’Π˜Π• Π—ΠΠ Π―Π”ΠžΠ’. Π—ΠΠšΠžΠ ΠšΠ£Π›ΠžΠΠ

Β·Β  ЭлСктричСскиС заряды Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ собой, Ρ‚. Π΅. ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΈΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ заряды Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠ½ΠΎ ΠΎΡ‚Ρ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ, Π° Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΈΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΒ­Ρ‚ΡΠ³ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ. Π‘ΠΈΠ»Ρ‹ взаимодСйствия элСктричСских зарядов ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠΌ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π° ΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Ρ‹ ΠΏΠΎ прямой Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ, ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡŽΒ­Ρ‰Π΅ΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… сосрСдоточСны заряды.

Β·Β  Богласно Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π°, сила взаимодСйствия Π΄Π²ΡƒΡ… Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… элСктричСских зарядов прямо ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΡŽ количСств элСктричСства Π² этих зарядах, ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Ρƒ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ ΠΈ зависит ΠΎΡ‚ срСды, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ находятся заряды:

Β·Β 

Β·Β  Π³Π΄Π΅ F β€” сила взаимодСйствия зарядов, Π½ (Π½ΡŒΡŽΡ‚ΠΎΠ½[2]),

Β·Β  q1,Β  q2, β€” количСство  элСктричСства  ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎΒ  заряда, ΠΊ (ΠΊΡƒΠ»ΠΎΠ½[3]),

Β·Β  r β€” расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ зарядами, ΠΌ,

Β·Β  ο₯aβ€” Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½Π°ΡΒ  диэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΒ  срСды  (ΠΌΠ°Β­Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°) ; эта Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ элСктричСскиС свой­ства Ρ‚ΠΎΠΉ срСды, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ находятся Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ заряды.

Β·Β  Β Π’ ΠœΠ΅ΠΆΠ΄ΡƒΠ½Π°Ρ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ систСмС Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ† (БИ)Β  ο₯a  измСряСтся Π²Β  Β (Ρ„/ΠΌ). Β ΠΠ±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½Π°Ρ диэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ срСды 

Β·Β  Β 

Β·Β  Β Π³Π΄Π΅ ο₯0 β€” элСктричСская  постоянная,Β  равная  Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎΠΉΒ  диэлСк­тричСской проницаСмости Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ°Β  (пустоты). Она Ρ€Π°Π²Π½Π° 8,86β€’10-12 Ρ„/ΠΌ.

Β·Β  Β Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° ο₯, ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π°Ρ, Π²ΠΎ сколько Ρ€Π°Π· Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ срСдС элСк­тричСскиС  заряды  Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚Β  ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ собой слабСС, Ρ‡Π΅ΠΌ Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅ (Ρ‚Π°Π±Π». 1),Β  называСтся  диэлСктричСской  ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ.

Β·Β  Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° Β ο₯ Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎΠΉ диэлСктричСской прони­цаСмости  Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎΒ  ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°Β  ΠΊΒ  диэлСктричСской  проницаСмости Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ°:

Β·Β  Β 

Β·Β  Для  Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ°Β  ο₯=1.Β  ДиэлСктричСская  ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΒ  Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ…Π° практичСски Ρ€Π°Π²Π½Π° Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π΅.

Β·Β  На основании Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π° ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΠ΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄, Ρ‡Ρ‚ΠΎ боль­шиС элСктричСскиС заряды Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ сильнСС, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΌΠ°Π»Ρ‹Π΅. Π‘ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ зарядами сила ΠΈΡ… взаимодСй­ствия Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ слабСС. Π’Π°ΠΊ, с ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ зарядами Π² 6 Ρ€Π°Π· ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ сила ΠΈΡ… взаимодСйствия Π² 36 Ρ€Π°Π·. ΠŸΡ€ΠΈ сокращСнии расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ зарядами Π² 9 Ρ€Π°Π· увСличиваСт­ся сила ΠΈΡ… взаимодСйствия Π² 81 Ρ€Π°Π·. ВзаимодСйствиС зарядов Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ зависит ΠΎΡ‚ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°, находящСгося ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ зарядами.

Β·Β  ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€. ΠœΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ элСктричСскими зарядами Q1=2 β€’ 10-6 Β ΠΊ ΠΈ Β Q2=4, β€’ 10-6Β  ΠΊ, располоТСнными Π½Π° расстоянии 0,5 ΠΌ, ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½Π° слюда (ο₯=6). Π’Ρ‹Ρ‡ΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ силу взаимодСйствия ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… зарядов.

Β·Β  РСшСниС.Β  ΠŸΠΎΠ΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡΒ  Π²Β  Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΡƒΒ   значСния  извСстных Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ:

Β·Β 

Β·Β  Если Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅ элСктричСскиС заряды Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ с силой FΠ², Ρ‚ΠΎ, помСстив ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ этими зарядами, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Ρ„Π°Ρ€Ρ„ΠΎΡ€, ΠΈΡ… взаимодСйствиС ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΡΠ»Π°Π±ΠΈΡ‚ΡŒ Π² 6,5 Ρ€Π°Π·, Ρ‚. Π΅. Π² ο₯ Ρ€Π°Π·. Π­Ρ‚ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ сила взаимодСйствия ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ зарядами ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π° ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅

Β·Β 

Β·Β 

Β·Β  ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€. ΠžΠ΄Π½ΠΎΠΈΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ элСктричСскиС заряды Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅ с силой FΠ² =0,25 Π½. Π‘ ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ силой Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΎΡ‚Ρ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π΄Π²Π° заряда, Ссли про­странство ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ΠΎ Π±Π°ΠΊΠ΅Π»ΠΈΡ‚ΠΎΠΌ? ДиэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ этого ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° Ρ€Π°Π²Π½Π° 5.

Β·Β  РСшСниС. Π‘ΠΈΠ»Π° взаимодСйствия элСктричСских зарядов

Β·Β 

Β·Β  Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Π½ΡŒΡŽΡ‚ΠΎΠ½ ο‚»102 Π³ силы, Ρ‚ΠΎ 0,05 Π½ составляСт 5,1 Π³.

Β·Β 

Β·Β 

Β·Β  [2] Один Π½ΡŒΡŽΡ‚ΠΎΠ½ содСрТит  ο‚»102 Π³ силы

Β·Β  [3] Один ΠΊΡƒΠ»ΠΎΠ½ содСрТит  6,3β€’ 1018 зарядов  элСктрона

Β·Β  Β§ 3. Π­Π›Π•ΠšΠ’Π Π˜Π—ΠΠ¦Π˜Π― Π’Π•Π›

Β·Β 

Β·Β  Π˜Π·Π²Π΅ΡΡ‚Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ элСктроны находятся Π½Π° Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΌ расстоянии ΠΎΡ‚ ядра Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°. Π’ связи с этим, согласно Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π°, взаимодСй­ствиС ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнных ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² ядра с элСктронами, располоТСнными Π² слоС, блиТайшСм ΠΊ ядру, Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ сильнСС взаимодСйствия ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² с элСктронами, находящимися Π² Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΡƒΠ΄Π°Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΌ слоС.

Β·Β  Если ΠΎΡ‚ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΠ½ΠΎΠ³ΠΎ вСщСства Β«ΠΎΡ‚ΠΎΡ€Π²Π°Ρ‚ΡŒΒ» ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ»ΠΈ нСсколько Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… слабо связанных (свободных) с ядром элСктро­нов, Ρ‚ΠΎ Π½Π°Ρ€ΡƒΡˆΠΈΡ‚ΡΡ элСктричСскоС равновСсиС Π² Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°Ρ… ΠΈ вСщСство Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ заряТСно ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ элСктричСством.

Β·Β  Наоборот, Ссли Ρƒ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² вСщСства количСство элСктронов боль­шС количСства ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ², Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π΅Π»ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π°Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд. Атом с ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ зарядом Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΒ  ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠΌ.

Β·Β  Π˜Π·ΠΌΠ΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ количСство элСктронов Π² Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°Ρ… Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² (Π½Π°ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚Π΅Π»Π°) ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, воздСй­ствиСм свСтовой энСргии, Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ, использованиСм химичС­ских процСссов, Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ кристаллов.

Β·Β  ЭлСктризация свСтовой энСргиСй. ΠŸΡ€ΠΎΡ„Π΅ΡΡΠΎΡ€ А. Π“. Π‘Ρ‚ΠΎΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠ² Π² 1888 Π³. установил, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм свСта ΠΈΠ· Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², ΠΊΠ°ΠΊ Ρ†ΠΈΠ½ΠΊ, алюминий, Ρ†Π΅Π·ΠΈΠΉ, Π½Π°Ρ‚Ρ€ΠΈΠΉ, свинСц, ΠΊΠ°Π»ΠΈΠΉ ΠΈ Ρ‚. ΠΏ., Π²Ρ‹Π»Π΅Ρ‚Π°ΡŽΡ‚ элСктроны ΠΈ эти ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ Π·Π°Ρ€ΡΠΆΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ элСктри­чСством. Π’ этом ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡƒΠ±Π΅Π΄ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ Π½Π° ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚Π΅.

Β·Β  На стСрТнС элСктроскопа ΡƒΠΊΡ€Π΅ΠΏΠΈΠΌ ΠΏΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ диск ΠΈΠ· Ρ†ΠΈΠ½Β­ΠΊΠ°. ΠŸΡ€ΠΈ отсутствии элСктричСского заряда Π½Π° Ρ†ΠΈΠ½ΠΊΠ΅ лСпСстки элСк­троскопа Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΎΠΏΡƒΡ‰Π΅Π½Ρ‹.

Β·Β  Если Π½Π° диск Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ свСтовой ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ (рис. 2, Π°), лСпСстки элСктроскопа оттолкнутся ΠΈ разойдутся Π½Π° Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΡƒΠ³ΠΎΠ». Π­Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ диск элСктроскопа ΠΈ листочки, ΠΏΡ€ΠΈΠΊΡ€Π΅ΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΊ Π΅Π³ΠΎ ΡΡ‚Π΅Ρ€ΠΆΠ½ΡŽ, Π·Π°Ρ€ΡΠ΄ΠΈΠ»ΠΈΡΡŒ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΈΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ элСктричСскими заряда­ми. По ΡƒΠ³Π»Ρƒ отклонСния листочков ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΡƒΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ заряда.

Β·Β 

Β·Β  Рис.2 ΠŸΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Ρ‹, ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΡŽ Ρ‚Π΅Π»:

Β·Β  Π° β€” ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм свСтового ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ°, Π± – ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π²Π°Π½ΠΈΠΈ Π½ΠΈΡ‚ΠΈ.

Β·Β  Π² – ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм химичСской Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, Π³ – ΠΏΠΎΠ΄ Π΄Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ кристалла

Β·Β  Β  Π―Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ΄ воздСйствиСм свСта ΠΈΠ· ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π²Ρ‹Ρ€Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ элСктроны, называСтся фотоэффСктом. На использо­вании Π΅Π³ΠΎ основано дСйствиС фотоэлСмСнтов  (см. Π³Π». XIV).

Β·Β   ЭлСктризация Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ. ΠŸΡ€ΠΈ сильном Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π²Π°Π½ΠΈΠΈ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ² элСктроны ΠΏΡ€ΠΈΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚Π°ΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²Ρ‹Π»Π΅Ρ‚Π°ΡŽΡ‚ Π·Π° ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Ρ‹ Π½Π°Π³Ρ€Π΅Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π°. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ этого ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π» «тСряСт» элСктроны ΠΈ заряТаСтся ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ.

Β·Β  Если ΠΊ мСталличСской пластинкС 1, ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅ (рис. 2, Π±), ΠΏΡ€ΠΈΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ элСктроскоп ΠΈ Π½Π°Π³Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ Π½ΠΈΡ‚ΡŒ 2, Ρ‚ΠΎ лСпСстки элСктроскопа, ΠΎΡ‚Ρ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°ΡΡΡŒ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π°, разойдутся Π½Π° Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΒ­Ρ€Ρ‹ΠΉ ΡƒΠ³ΠΎΠ». Π­Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ±ΡŠΡΡΠ½ΡΠ΅Ρ‚ΡΡ Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈΠ· Π½Π°ΠΊΠ°Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π½ΠΈΡ‚ΠΈ Π²Ρ‹Π»Π΅Ρ‚Π°ΡŽΡ‚ элСктроны. Π§Π΅Ρ€Π΅Π· пластинку 1 ΠΎΠ½ΠΈ ΠΏΠΎΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‚ Π½Π° элСктроскоп ΠΈ Π·Π°Ρ€ΡΠΆΠ°ΡŽΡ‚ Π΅Π³ΠΎ.

ЭлСктричСство, заряд, ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½, ΠΏΠΎΠ»Π΅, Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π», диэлСктрики, ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ. Π€ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹, ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, тСсты

Skip navigation
    • Π€ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ°ΠœΠ°Ρ‚Π΅ΠΌΠ°Ρ‚ΠΈΠΊΠ°ΠΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ½ΠΎΠΌΠΈΡ
  • Π­Π»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Ρ‹ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅ΠΌΠ°Ρ‚ΠΈΠΊΠΈ
  • ЀизичСскиС Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹
  • Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹ измСрСния
  • ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΡΠ½Π½Ρ‹Π΅ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ Π² Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ΅
  • Π€ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹
  • I. ΠœΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠΊΠ°
  • ΠšΠΈΠ½Π΅ΠΌΠ°Ρ‚ΠΈΠΊΠ°
  • Π”ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ°
  • Π—Π°ΠΊΠΎΠ½Ρ‹ сохранСния
  • Π‘Ρ‚Π°Ρ‚ΠΈΠΊΠ°
  • КолСбания ΠΈ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹
  • II. ΠœΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ»ΡΡ€Π½Π°Ρ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ°
  • ΠœΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ»ΡΡ€Π½Π°Ρ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ°
  • Π’Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ°
  • III. ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Ρ‹ элСктродинамики
  • ЭлСктричСство
    • элСктричСский заряд
    • Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½Π°
    • Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ поля
    • ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° поля
    • диэлСктрики, ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ
    • ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, кондСнсаторы
    • энСргия кондСнсатора
  • ЭлСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ
  • ΠœΠ°Π³Π½Π΅Ρ‚ΠΈΠ·ΠΌ
  • Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΌΠ°Π³Π½Π΅Ρ‚ΠΈΠ·ΠΌ
  • IV. ΠžΠΏΡ‚ΠΈΠΊΠ°
  • Волновая ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΊΠ°
  • ГСомСтричСская ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΊΠ°
  • V. ВСория ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ
  • ВСория ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ
  • VI. ΠšΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²Π°Ρ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ°
  • Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚Ρ‹
  • АтомноС ядро
  • БоврСмСнная Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ°*
Π—Π°ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΡŒ
  • МСню
  • Π›ΠΎΠ³ΠΈΠ½

    ΠŸΠ°Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ

Π€ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ°->ЭлСктричСство->

ВСстированиС ΠΎΠ½Π»Π°ΠΉΠ½

    УсловныС обозначСния Π½Π° схСмах

alexxlab

Π”ΠΎΠ±Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠΌΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€ΠΈΠΉ

Π’Π°Ρˆ адрСс email Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠΎΠ²Π°Π½. ΠžΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ поля ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‡Π΅Π½Ρ‹ *