Электростатическое взаимодейстсвие.

Электрическое взаимодействие.  8 класс.

Электрический заряд – это свойство тел, характеризующее электромагнитное взаимодействие тел. Отрицательный заряд – это тело, имеющее избыток электронов.

Положительный заряд – тело , имеющее недостаток электронов. Электрический заряд имеет дискретную природу, то есть может принимать только дискретные значения, кратные заряду электрона.  , где   - заряд электрона, минимальный электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда:

в замкнутой системе электрический заряд сохраняется. 

Суммарный заряд делится пополам, если шарики абсолютно одинаковые.

Одноименные заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются.

Сила электростатического взаимодействия ( сила Кулона) определяется законом Кулона: два точечных заряда взаимодействуют друг с другом с силой , пропорциональной модулям зарядов и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. Сила Кулона направлена по линии, соединяющей эти заряды.

 .       

 - электрическая постоянная.

Электризация – это явление нанесения электрического заряда на поверхность тела, связанная с перемещением электронов. При электризации трением электроны с одного тела переходят на другое. Электризация светом или нагреванием  происходит за счет фотоэлектронной и термоэлектронной эмиссии, когда с поверхности тела вылетают электроны, а тело заряжается положительно. При соприкосновении с заряженным телом заряды перетекают с одного тела на другое, в результате оба тела становятся одноименно заряженными ( при выполнении закона сохранения заряда). Возможна электризация электрическим полем  (рис.) :   в исходном состоянии  два шарика из проводящего материала не заряжены (А) вносим эти заряды в электрическое поле и соединяем их друг с другом (Б), а потом разъединяем в электрическом поле. Шарики после этого останутся заряжены (В). Когда шарики были соединены в электрическом поле, то свободные электроны под влиянием электрического поля с левого шарика перешли на правый  шарик.

Напряженность электрического поля и его действие на заряды.

Напряженность – это количественная силовая характеристика электрического поля , равная отношению силы Кулона, действующей на электрический заряд,  к величине этого заряда, сонаправленная с вектором силы.   .

Электрическое поле называют однородным, если напряженность поля одинакова по величине и направлению во всех точках. Такое  поле создают бесконечные заряженные пластины (одна или две). Электрическое поле точечных зарядов неоднородно, так как изменяется по величине и направлению.

Напряженность от точечного заряда  :  

Графически электрические поля изображаются силовыми линиями – линиями, касательная в каждой точке к которой, совпадает с вектором результирующей напряженности в этой точке. На рисунке показано поле двух разноименных точечных зарядов.

Задача 1

Определить напряженность электрического поля в точке, расположенной на расстоянии 2 см  от положительного заряда +q и на расстоянии 4см от отрицательного заряда -4q.

Решение.

Вносим в заданную точку положительный пробный заряд . Сила Кулона, действующая на него со стороны положительного заряда направлена влево , а со стороны отрицательного заряда вправо. Значит, результирующая напряженность равна разности

Задача 2.

Даны заряды         , расположенные на одной прямой на расстоянии 1 см . Определить силы, действующие на каждый заряд.

Решение.

Определим силы Кулона между парами взаимодействующих зарядов.

Задача 3

 Заряды        расположенные на одной прямой на расстоянии 1 см., помещены в однородное электрическое поле напряженностью .  Определить силы, действующие на каждый заряд

Решение.

Электростатические силы, действующие на заряды со стороны однородного электрического поля, направлены на положительный заряд -  по направлению однородного поля , а на отрицательный заряд  - против направления поля.

Определим результирующие силы.