Закон Кулона – основной закон электростатики

F ~ , введя коэффициент пропорциональности

F=k ; q_1,q₂– точечные заряда – заряженное тело, размер которого много меньше расстояния между точечными заряженными телами,

r – расстояние его возможного действия на другие тела.

K= в вакууме. К= =

ε₀= - электрическая постоянная

F = - закон Кулона в СИ для вакуума

1 Кл - электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при силе тока 1А за 1 секунду.

1Кл=1A × 1C

Электрическая сила взаимодействия частиц больше гравитационной на 39 порядков.

Задача 1. Два маленьких одинаковых металлических шарика несут разноименные заряды +q и – 5q. Шарики привели в соприкосновение и раздвинули на прежнее расстояние. Как изменился модуль силы взаимодействия шариков?

1) Увеличился в 1.8 раза. 2) Уменьшился в 1.8 раза 3) Не изменится

4) Уменьшится в 1.25 раза. 5) Увеличится в 1.25 раза

Дано: q1 = +q q2 = – 5q

Решение:

Между двумя разноименно заряженными шариками действует кулоновская сила

притяжения . Когда шарики привели в соприкосновение, произошло перераспределение зарядов. Т.к.

эти шарики одинаковые, то заряды у них выравниваются:

И тогда ; ; .

Задача 2: (

В вершинах квадрата расположены одинаковые заряды q. Определить силу, действующую на каждый заряд. Сторона квадрата а. Какой заряд надо поместить в центре квадрата, чтобы вся система была в равновесии?

а) Т.к. каждый заряд находится в поле остальных зарядов, то со стороны этих зарядов на него действуют кулоновские силы отталкивания. сила, действующая на каждый заряд, может быть определена как векторная сумма всех сил: . Скалярная величина силы определяется по закону Кулона: ; ;

; .

б) Чтобы система находилась в равновесии, все силы должны компенсировать

друг друга, т.е. F = F54;; ; .

Ответ: а) б)

Уровень 3: (решают сильные ученики вместе)

Одинаковые шарики массой по 0,2 г, подвешены на нити так, как показано на рис. Расстояние между шариками ВС=3 см. Найти силу натяжения нити на участках АВ и ВС, если шарикам сообщили одинаковые по модулю заряды по 10 нКл. Рассмотрим случай: а) заряды одноименные; случай: в) заряды разноименные – на дом.