Закон Кулона. Границы применимости закона

Закон Кулона. Границы применимости закона.Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В. преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A} Теория близкодействия и действия на расстоянииПолезное , вредное действиеэлектризации Шарль Огюстен Кулон 1763- 1806 гг. Крутильные Весы – закон КулонаПрименение в профессииЭлектрический зарядВзаимодействие электрических зарядовПроводники диэлектрики
Способы электризацииСоприкосновение (трение).Электростатическая индукция - перераспределение зарядов в хорошо проводящих металлах при действии внешнего электрического поля . При этом на противоположных сторонах проводящего тела появляются противоположные наведённые (индуцированные) заряды.Облучение.3Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.Электризация-явление приобретения телом электрического заряда Применение электризацииЭлектризация при облучении используется, например, в ксероксе.Дактилоскопические отпечатки, полученные с помощью явления электризации…4Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В. Электрический заряд-источник электромагнитного поля . Связанный с материальным носителем. Характеристика элементарной частицы, определяющей ее электромагнитное взаимодействие.Существуют заряды двух видов:Положительный образуется на стеклянной палочке натираемой о шелкОтрицательный образуется на эбонитовой палочке натираемой о мех5Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.Свойства зарядов:В природе существуют + и – заряды;Заряды взаимодействуют друг с другомПрисуще свойство дискретности, состоящее в том, что величины зарядов не могут принимать любые произвольные значения, а могут иметь лишь значения кратные наименьшему в природе заряду-заряду электрона.


Элементарный зарядэлектрон –носитель наименьшего (элементарного) отрицательного заряда: q e =-1,6·10 -19 Кл.Слово «электрон»-греческое слово , обозначает «янтарь»Почему янтарь?Свойство янтаря было открыто дочерью Фалеса из Милета.Янтарное веретено белокурой, это красивая древняя сказка. Теплый камень удивительной красоты обладал одним из необычных, располагающих к филосовским размышлениям свойством -притягивать к себе предметы.6Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.протон - носитель элементарного положительного заряда: q p=+1,6·10 -19 Кл.
Квантование заряда Электрический заряд имеет дискретную природу т.е заряд любого тела кратен заряду электрона: Q = N·qeN- целое число. 7Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В. Янтарь и предметы из янтаря Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.8


Взаимодействие зарядовЕсли заряды имеют одинаковые знаки, то они взаимно отталкиваются. Если противоположные - взаимно притягиваются.9FFFFFFFFПреподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.





Взаимодействие системы зарядов10Силы взаимодействия между двумя неподвижными точечными зарядами направлены вдоль прямой, соединяющей эти заряды.Где  q1 и q2 - заряды; r - расстояние между зарядами; k - коэффициент пропорциональности, равный силе взаимодействия единичных зарядов на расстоянии, равном единице длины ( 1 МЕТР) Взаимодействие неподвижных заряженных тел называется электростатическим (кулоновским) взаимодействием.Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В. Закон сохранения зарядаВ замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остается неизменной q1+q2+q3+…+qn=const.11-3q-q-q+qПреподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.

Шарль Огюстен Кулон1763-1806 гг.Французский физик, военный инженер.В 1785 г. изобрел прибор, с помощью которого установил законы электрического и магнитного взаимодействий. 12Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В. Закон КулонаСила взаимодействия двух точечных электрических зарядов, прямо пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними и направлена вдоль прямой, соединяющей заряды. 13Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В. 14Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В. 151. точечность зарядов — то есть расстояние между заряженными телами много больше их размеров. 2. неподвижность зарядов ( иначе уже надо учитывать дополнительные эффекты: - возникающее магнитное поле движущегося заряда и соответствующую ему дополнительную силу Лоренца, действующую на другой движущийся заряд) 3. если заряды нельзя назвать точечными, то разбить на точечные и рассмотреть взаимодействие этих участков как точечныеГраницы применимости закона: Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В. Силы взаимодействия нескольких зарядов16Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.
Два одинаковых положительных заряда, находящихся на расстоянии 10 мм в вакууме отталкиваются с силой 0,72мН. Как велик заряд? 17Дано:k=9·109F=0,72·10-3 Нr=10 ·10-3 мq1= q2= qНайти: q=?Решение:Преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.






преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В. преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В. преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В. Когда электризация вредна - при трении о воздух самолет электризуется, поэтому после посадки к нему нельзя сразу же приставлять металлический трап: может возникнуть разряд, который вызовет пожар. Сначала самолет разряжают, для чего опускают на землю металлический трос, соединенный с обшивкой самолета и заряд уходит в землю;электризация происходит в любом технологическом процессе, где имеется взаимодействие движущихся тел, которые состоят из непроводящих материалов. Накопление большого заряда приводит к проскакиванию искры между разноименно заряженными телами. А искра может привести к пожару;на целлюлозно-бумажных комбинатах быстро движущаяся лента электризуется при трении о валки;при изготовлении прорезиненной ткани специальная машина смазывает клеем тканевые материалы, которые электризуются при трении о валки;кожаные и прорезиненные ремни, наэлектризовавшись на вращающихся шкивах, могут стать источником искрового разряда;проскочившая от наэлектризованного тела искра может вызвать взрыв и пожар;Вывод: чтобы нейтрализовать вредное действие статического электричества, на производстве заземляют станки и машины, увлажняют воздух преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В.В зависимости от концентрации свободных зарядов тела(материалы) делятся на :Проводники — тела, в которых электрический заряд может перемещаться по всему его объему. Проводники делятся на две группы: 1)проводники первого рода (металлы) — перенос в них зарядов (свободных электронов) не сопровождается химическими превращениями; 2)проводники второго рода (например, расплавленные соли, растворы кислот) — перенос в них зарядов (положительных и отрицательных ионов) ведет к химическим изменениям. 2. Диэлектрики (например, стекло, пластмассы) — тела, в которых практически отсутствуют свободные заряды. 3. Полупроводники (например, германий, кремний) занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Указанное деление тел является весьма усло­вным, однако большое различие в них концентраций свободных зарядов обусловливает огромные качественные различия в их поведении и оправдывает поэтому деление тел на проводники, диэлектрики и полупроводники. преподаватель физики ЧЭнК Макарова Н.В. Проводники и диэлектрики в электростатическом поле