Physel.ru

Физика, механика и т.п.

  • Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

§ 11. Единица заряда.

E-mail Печать PDF
В Международной системе единиц физических величин (СИ) единицей заряда служит кулон (Кл). Эта единица является производной. Основной единицей в СИ является единица силы тока — ампер (А) (§ 42).

Заряд, равный одному кулону, определяют как заряд, проходящий за одну секунду через поперечное сечение проводника, по которому течет постоянный ток силы один ампер. В соответствии с этим кулон называют также ампер-секундой (А•с).

Опытным путем установлено, что в случае, если заряды выражать в кулонах, расстояние в метрах, а силу в ньютонах, коэффициент пропорциональности k в формуле (10.1) оказывается равным 9•109 Н•м2/Кл2:
(11.1)
Отсюда следует, что один кулон — это такой заряд, который в вакууме действует на равный ему заряд, удаленный на расстояние один метр, с силой 9•109 ньютонов.

Для того чтобы избавиться от множителя 4p в наиболее употребительных в электротехнике формулах, коэффициент пропорциональности записывают в виде k=1/4pe0:
(11.2)
Соответственно видоизменяются и другие формулы. Подобная запись формул называется рационализованной.
Величину e0 называют электрической постоянной. Из сравнения формул (11.1) и (11.2) следует, что

откуда
(11.3)
Впоследствии (§ 34) выяснится, что единица, в которой выражена величина e0, может быть названа «фарад на метр», где фарад (Ф) — единица электрической емкости. Следовательно, можно написать, что
(11.4)

11.1. С какой силой притягиваются два разноименных заряда равных 1 мкКл каждый, помещенные на расстоянии 0,3 м друг от друга?
11.2. Бузиновый шарик, подвешенный на шелковой нити, имеет заряд 10 нКл. Вблизи него, на той же высоте, подвешен другой заряженный шарик, несущий такой же заряд (рис. 20). В результате взаимного отталкивания шарики расходятся на расстояние

Рис. 20. К упражнению 11.2
10 см. На какой угол отклоняются шарики от вертикали? Масса каждого шарика равна 0,1 г.
11.3. Два одинаковых бузиновых шарика были подвешены на одном крючке и заряжены. После этого они оказались отклоненными от вертикали на угол, равный 5,7°. Длина нитей равна 1 м, масса каждого из шариков равна 1 г. Какой заряд находится на каждом шарике?
11.4. Заряд электрона равен 1,60•10-19 Кл. Вообразим, что от каждой молекулы воды, содержащейся в одном литре, оторвано по одному электрону и затем все электроны удалены от ионов на расстояние, равное расстоянию между полюсами Земли, т. е. на 12 800 км. С какой силой притягивались бы эти заряды? Напомним, что число молекул в моле равно 6,02•1023.
11.5. Атом водорода состоит из положительного ядра, вокруг которого вращается один электрон. С какой частотой должен вращаться электрон вокруг ядра, чтобы не упасть на ядро, если его орбита — окружность радиуса 3•10-10 м? Масса электрона равна 0,91•10-30 кг.

Комментарии  

 
0 #7 09.03.2012 06:58
Цитата:
ну и что ты??? число молекул - есть число электронов , а также число положительных ионов, заряд каждого равен заряду электрона. потом число электронов умножай на заряд электрона. Это и есть первый заряд. Второй заряд такой же, так как число ионов равно числу электронов и они имеют такой же заряд. Это второй заряд. Расстояние - 12800 в квадрате. И по закону Кулона подставляй. Два заряда(можно один в квадрате), коэффициент пропорционально сти и расстояние между зарядами в квадрате. Подставил - решил. Всё просто :-)


Большое спасибо за объяснение)
Цитировать
 
 
-1 #6 11.02.2012 15:03
11.2 Ответ: 84
Цитировать
 
 
+1 #5 16.07.2011 13:15
Комментарии данного сайта не предусматривают обратной связи, хотя и требуют почтовый адрес Комментатора.
Если кто-то знает ответ на мой вопрос, прошу дать информацию на
Цитировать
 
 
-2 #4 16.07.2011 13:11
К пластинам можно подводить не какие-то мифические Кулоны, а реальные Вольты.
Кто подскажет, формулу вычисления силы взаимного отталкивания двух пластин, подключённых к одной из клемм источника напряжения?
Может быть на этом принципе можно создать мотор?
Одна из схем, в частности, придумана академиком Дудышевым В. Д. и приведена на его сайте energy21.ru
Цитировать
 
 
+7 #3 27.08.2010 16:47
ну и что ты??? число молекул - есть число электронов , а также число положительных ионов, заряд каждого равен заряду электрона. потом число электронов умножай на заряд электрона. Это и есть первый заряд. Второй заряд такой же, так как число ионов равно числу электронов и они имеют такой же заряд. Это второй заряд. Расстояние - 12800 в квадрате. И по закону Кулона подставляй. Два заряда(можно один в квадрате), коэффициент пропорционально сти и расстояние между зарядами в квадрате. Подставил - решил. Всё просто
Цитировать
 
 
-4 #2 14.05.2010 11:35
Ой, количество вещества в 1л - 55,508 моль, а число молекул помножить на число Авогадро.
Цитировать
 
 
-1 #1 14.05.2010 11:33
Кто-нибудь понял как решить 11.4?
Я никак не пойму не условия, если мы оторвали множество электронов, то как ответить на вопрос "С какой силой притягивались бы эти заряды"?
Число молекул в 1л - 55,508.
Ответ в задаче 1,6*10^9 Н
Цитировать
 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

You are here: