С какой силой взаимодействуют заряды 6 мкКл и -2 мкКл, находящиеся на расстоянии 10 см друг от друга в воде. Диэлектрическая проницаемость воды равна 81

Если заряды находятся в какой-нибудь диэлектрической среде, то

, где безразмерная физическая величина, называемая диэлектрической проницаемостью среды, показывающая во сколько раз электрическое взаимодействие в среде

меньше, чем в вакууме. Произносится величина «эпсилон».

Примеры задач.

Как изменится сила взаимодействия между двумя точечными электрическими зарядами, если расстояние между ними увеличить в 3 раза и каждый заряд увеличить в 6 раз?

Решение: , если расстояние увеличивается в 3 раза, то сила Кулона уменьшится в 9 раз, если каждый заряд увеличить в 6 раз, то сила Кулона увеличится в 36 раз. В итоге сила увеличится в 4 раза.

В вершинах равнобедренного треугольника находятся три равных электрических заряда. Укажите напрвление электрической силы,

Действующей на третий заряд (см.рис.)

Решение. На третий заряд действуют и первый заряд и второй. Сила F₁₃, с которой первый заряд действует на третий напрвлена по линии, соединяющей заряды (см. рис.), сила F₂₃, с которой второй заряд действует на третий, так же напрвлена по линии, соединяющей заряды. Напрвление результирующей силы находим по правилу параллелограмма. Сила, действующая на третий заряд, напрвлена вертикально вверх.

Два точечных электрических заряда, один из которых в 3 раза больше другого, находятся на расстоянии 20 см друг от друга в вакууме и взаимодействуют с силой 2,7Н. Найдите величину каждого из зарядов.

Дано:		Решение:
( м Н		. Подставим . . Выразим : . Кл= =2 мкКл; = 6 мкКл. Ответ: 2 мкКл, 6 мкКл.
-? -?

4) Два маленьких одинаковых шарика с зарядами и мкКл находятся на некотором расстоянии друг от друга. Как изменится сила взаимодействия между этими шариками, если их привести в соприкосновение, а затем развести на прежнее расстояние?

Дано:		Решение: Сила взаимодействия двух зарядов- это сила Кулона:
2 Кл Кл		. До соприкосновения . После соприкосновения изменятся заряды обоих шариков, они станут равными: . По закону сохранения электрического заряда: . Тогда Кл. После соприкосновения и разведения на прежнее расстояние сила Кулона равна: . раз. Ответ: сила уменьшится в 8 раз
-?

5) Два шарика с массами 0,2 г каждый висят на двух нитях длиной 30 см каждая, соединенных в одной точке. После того как шарики зарядили одинаковыми зарядами, они разошлись так, что угол между нитями равен 90⁰. Определите заряд каждого шарика.

Дано:

кг

Решение: Заряды разошлись, отталкиваясь друг от друга. Рассмотрим один из зарядов, на него действуют три силы: сила натяжения нити, сила Кулона, сила тяжести, они компенсируют друг друга.

;

В проекции на ось x:

(1)

В проекции на ось y:

(2)

Разделим равенство (1)на равенство (2):

. .Тогда

;

Причем расстояние r находим по теореме Пифагора: м

Кл

С какой силой взаимодействуют заряды 6 мкКл и -2 мкКл, находящиеся на расстоянии 10 см друг от друга в воде. Диэлектрическая проницаемость воды равна 81.