INTERACȚIUNEA TAXELOR ELECTRICE
Pentru o înțelegere mai profundă a fenomenelor electrice, este necesară determinarea cantitativă a magnitudinii interacțiunii încărcărilor electrice. Să vedem cum magnitudinea forței care acționează asupra unui corp încărcat situat lângă un alt corp încărcat depinde de magnitudinea evacuărilor pe ele. Pentru a face acest lucru, introducem noțiunea de tarif punct. jucând același rol în doctrina electricității ca punct material în mecanică.
O încărcătură de puncte q este un corp electrificat ale cărui dimensiuni sunt neglijabile în comparație cu distanța față de alte corpuri încărcate cu care interacționează. În cazul corpurilor cu sarcini extinse, ale căror dimensiuni nu pot fi neglijate în această problemă, ele ar trebui să fie împărțite mental într-un număr încărcat suficient de mic, fiecare dintre acestea putând fi citit de o sarcină punctuală.
În anul 1785, Charles Coulomb (1736-1806) a stabilit experimental legea interacțiunii a două taxe fixe. Legea lui Coulomb precizează că forța interacțiunii electrostatice a sarcinilor cu două puncte este direct proporțională cu produsul de mărimea acestor sarcini și invers proporțională cu pătratul distanței dintre încărcături. Această forță este îndreptată de-a lungul liniei care leagă aceste încărcături (fig.1).
unde vectorul sau vectorul forței care acționează asupra încărcăturii q1 sau, respectiv, a sarcinii q2. acești vectori sunt direcționați de-a lungul vectorului de rază sau respectiv. Vectorul de rază determină poziția sarcinii q1 în raport cu sarcina q2. și determină poziția sarcinii q2 față de sarcina q1. k - coeficientul de proporționalitate, în funcție de alegerea sistemului de unități de măsură. În sistemul SI, unitatea de măsură a sarcinii electrice este 1K = 1A · 1c. unde 1A și 1c reprezintă o unitate de putere curentă și o unitate de timp sunt unitățile de bază (de referință) din Sistemul Internațional de Unități (SI).
Apoi, în sistemul SI coeficientul de proporționalitate, coeficientul k este adesea exprimat printr-o altă valoare constantă, numită constanta electrică. .
Apoi legea lui Coulomb poate fi scrisă în formă
O lege scrisă sub formă de 2.1 sau 2.2 ne permite să determinăm atât magnitudinea cât și direcția vectorului de forță care acționează asupra unei încărcări de un punct de la celălalt. Forța forței de interacțiune poate fi determinată prin următoarea ecuație
Dacă mai multe încărcări punctuale (încărcate) sunt suficient de apropiate, fiecare pereche de taxe punctuale interacționează între ele ca și când nu există alte taxe. De exemplu, taxa interacționează cu ceilalți (, și) conform legii lui Coulomb (figura 2). Forța rezultantă care acționează asupra încărcării este egală cu suma vectorială a forțelor de interacțiune cu fiecare încărcare separată. Principiul suprapunerilor pentru cazul forțelor electrostatice este bine confirmat experimental.
2.2. Exemple de calcul al forțelor de interacțiune ale corpurilor încărcate Exemplul 1. În trei vârfuri ale unui pătrat există trei valori identice în sarcină modul și semnal. Primul și al treilea sunt nemișcați. Ce mărime și ce semn ar trebui plasat în cel de-al patrulea punct al pătratului, astfel încât sarcina să fie în echilibru? Cum răspunde răspunsul la lungimea laturii pătratului?
Soluție: Pentru ca sarcina să fie în echilibru, la al patrulea vârf
Pătratul trebuie plasat cu o sarcină (-) astfel încât.