Законы электромагнетизма Электрические заряды Закон

Законы электромагнетизма

Электрические заряды Закон Кулона

Закон Кулона Был открыт Шарлем Кулоном в 1785 г. Проведя большое количество опытов с металлическими шариками, Шарль Кулон дал такую формулировку закона: Модуль силы взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме прямо пропорционален произведению модулей этих зарядов и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними. Современная формулировка: Сила взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме направлена вдоль прямой, соединяющей эти заряды, пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Она является силой притяжения, если знаки зарядов разные, и силой отталкивания, если эти знаки одинаковы.

Закон Кулона Важно отметить, что для того, чтобы закон был верен, необходимы: 1. Точечность зарядов — то есть расстояние между заряженными телами много больше их размеров — впрочем, можно доказать, что сила взаимодействия двух объёмно распределённых зарядов со сферически симметричными непересекающимися пространственными распределениями равна силе взаимодействия двух эквивалентных точечных зарядов, размещённых в центрах сферической симметрии; 2. Их неподвижность. Иначе вступают в силу дополнительные эффекты: магнитное поле движущегося заряда и соответствующая ему дополнительная сила Лоренца, действующая на другой движущийся заряд; 3. Взаимодействие в вакууме.

Коэффициент k В СГСЭ единица измерения заряда выбрана таким образом, что коэффициент k равен единице. В Международной системе единиц (СИ) одной из основных единиц является единица силы электрического тока ампер, а единица заряда — кулон — производная от него. Величина ампера определена таким образом, что k = c 2· 10− 7 Гн/м = 8, 9875517873681764· 109 Н·м 2/Кл 2 (или Ф− 1·м). В СИ коэффициент k записывается в виде: где ≈ 8, 854187817· 10− 12 Ф/м — электрическая постоянная. В однородном изотропном веществе в знаменатель формулы добавляется относительная диэлектрическая проницаемость среды ε. В СГСЭ В СИ .

Закон Кулона Важно отметить, что для того, чтобы закон был верен, необходимы: 1. Точечность зарядов — то есть расстояние между заряженными телами много больше их размеров — впрочем, можно доказать, что сила взаимодействия двух объёмно распределённых зарядов со сферически симметричными непересекающимися пространственными распределениями равна силе взаимодействия двух эквивалентных точечных зарядов, размещённых в центрах сферической симметрии; 2. Их неподвижность. Иначе вступают в силу дополнительные эффекты: магнитное поле движущегося заряда и соответствующая ему дополнительная сила Лоренца, действующая на другой движущийся заряд; 3. Взаимодействие в вакууме.

Степень точности закона Кулона Закон Кулона — экспериментально установленный факт. Его справедливость неоднократно подтверждалась всё более точными экспериментами. Одним из направлений таких экспериментов является проверка того, отличается ли показатель степени r в законе от 2. Для поиска этого отличия используется тот факт, что если степень точно равна двум, то поле внутри полости в проводнике отсутствует, какова бы ни была форма полости или проводника. Эксперименты, проведённые в 1971 г. в США Э. Р. Уильямсом, Д. Е. Фоллером и Г. А. Хиллом, показали, что показатель степени в законе Кулона равен 2 с точностью до

Принцип суперпозиции

Сила Лоренца Те сла (русское обозначение: Тл; международное обозначение: T) — единица измерения индукции магнитного поля в Международной системе единиц (СИ), численно равная индукции такого однородного магнитного поля, в котором на 1 метр длины прямого проводника, перпендикулярного вектору магнитной индукции, с током силой 1 ампер действует сила 1 ньютон Размерность теслы: MT− 2 I− 1 • 1 Тл = 10 000 гаусс (единица СГС)

Закон Ома I=U/R

Привила Кирхгофа Первое правило Сколько тока втекает в узел, столько из него и вытекает. i 2 + i 3 = i 1 + i 4 Первое правило Кирхгофа (правило токов Кирхгофа) гласит, что алгебраическая сумма токов в каждом узле любой цепи равна нулю. При этом втекающий в узел ток принято считать положительным, а вытекающий — отрицательным: Иными словами, сколько тока втекает в узел, столько из него и вытекает. Это правило следует из фундаментального закона сохранения заряда.

Привила Кирхгофа Второе правило Кирхгофа (правило напряжений Кирхгофа) гласит, что алгебраическая сумма падений напряжений на всех ветвях, принадлежащих любому замкнутому контуру цепи, равна алгебраической сумме ЭДС ветвей этого контура. Если в контуре нет источников ЭДС (идеализированных генераторов напряжения), то суммарное падение напряжений равно нулю: для постоянных напряжений для переменных напряжений

Система СИ Международная система единиц (система СИ; SI — от франц. Systeme International — The International System of Units) была принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 г. В основу системы СИ положены семь основных и две дополнительные физические единицы. Основные единицы: метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела Дополнительные физические единицы: Плоский угол, телесный угол

Система СИ Среди получивших широкое распространение внесистемных единиц отметим киловатт-час, ампер- час, градус Цельсия, и т. д. Сокращенные обозначения единиц, как международных, так и русских, названных в честь великих ученых, пишутся с заглавных букв. Например: ампер — А; ом — Ом; вольт — В; фарад — Ф (часто используют не регламентируемый термин — фарада). Для сравнения: метр — м, секунда — с, килограмм — кг.

Система СИ Величина Единица Размерность Наименова Обозначение Наименование междунаро русское дное Частота Т-1 герц Нz Гц Энергия, работа, количество теплоты L 2 МТ-2 джоуль J Дж Сила, вес LMT-2 ньютон N Н Мощность, поток энергии L 2 МТ-3 ватт W Вт Количество электричества Т 1 кулон С Кл Электрическое напряжение, электродвижущая сила (ЭДС), потенциал L 2 М Т-3 I-1 вольт V В Электрическая емкость L-2 М-1 Т 412 фарада Р Ф Электрическое сопротивление L 2 МТ-3 I-2 ом Ω Ом Электрическая проводимость L-2 М-1 Т 312 сименс S См Магнитная индукция MT-2 I-1 тесла Т Тл Поток магнитной индукции L 2 МТ-2 I-1 вебер Wb Вб Индуктивность, взаимная индуктивность L 2 МТ-2 I-2 генри H Гн

Система СИ Множитель Приставка Обозначение приставки Международное русское 1018 экса Е э 1015 пета Р п 1012 тера Т т 109 гига G Г 106 мега М 103 кило k к 102 гекто h г 10' дека da дк 10 -1 деци d д 10 -1 санти с с 10 -3 милли m М 10 -6 микро μ мк 10 -9 нано n н 10 -12 пико Р п 10 -15 фемто f ф 10 -18 атто a а