Краткие теоретические сведения и основные формулы. Учебная цель: добиться понимания физической сущности закона Кулона и принципа суперпозиции электростатических полей

Занятие 7

ЗАКОН КУЛОНА. ПРИНЦИП СУПЕРПОЗИЦИИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ

Учебная цель: добиться понимания физической сущности закона Кулона и принципа суперпозиции электростатических полей. Привить навыки самостоятельного решения задач по данной теме.

Литература

Основная: Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. - М.: Высшая школа, 1989. -

Гл.13, § 13.1 – 13.3, § 13.5.

Дополнительная: Савельев И.В. Курс общей физики. – М.: Наука, 1989. – Т.2, гл.1, § 1, 2, 5.

Контрольные вопросы для подготовки к занятию

1. Дайте определение, назовите основные свойства и единицу измерения электростатического заряда.

2. Сформулируйте и запишите закон сохранения заряда.

3. Какой заряд называется точечным?

4. Сформулируйте и запишите закон Кулона.

5. Как направлена сила взаимодействия точечных электрических зарядов?

6. Что называется электростатическим полем? Каковы его характеристики?

7. Что называется напряженностью? От чего зависит величина напряженности? Какова единица измерения напряженности в СИ?

8. По какой формуле рассчитывается напряженность точечного заряда (заряженной сферы)?

9. Сформулируйте и поясните принцип суперпозиции электростатических полей.

Краткие теоретические сведения и основные формулы

Электрический заряд – физическая величина, определяющая интенсивность электромагнитного взаимодействия заряженных частиц. Единица электрического заряда в СИ – кулон (Кл). 1 Кл – электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при токе силой 1 А за время 1 с,

q = I t. (7.1)

Опытным путём американский физик Р. Милликен установил, что электрический заряд дискретен, т.е. заряд любого тела составляет целое кратное от элементарного электрического заряда е (е = 1, 6 ^.10^-19 Кл). Электрон (m_e = 9, 11 кг) и протон (m_p = 1, 67 кг) являются соответственно носителями элементарных отрицательного и положительного зарядов.

Из обобщения опытных данных был установлен фундаментальный закон природы, впервые сформулированный английским физиком М. Фарадеем, закон сохранения заряда:

алгебраическая сумма электрических зарядов любой замкнутой системы остаётся постоянной, какие бы процессы ни происходили внутри этой системы:

(7.2)