Определение и формула за електрически заряд. Електрически заряди. Точков заряд. Закон на Кулон

Основният закон за взаимодействие на електрическите заряди е открит експериментално от Чарлз Кулон през 1785 г. Кулон откри това силата на взаимодействие между две малки заредени метални топчета е обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между тях и зависи от големината на зарядите И :

,

Къде -фактор на пропорционалност

.

Сили, действащи върху заряди, са централен , тоест те са насочени по правата линия, свързваща зарядите.

Закон на Кулонможе да се запише във векторна форма:

,

Къде -страна на зареждането ,

- радиус вектор, свързващ заряда с такса ;

- модул на радиус вектора.

Сила, действаща върху заряда отвън равно на

,

.

Законът на Кулон в тази форма

справедлив само за взаимодействие на точкови електрически заряди, тоест такива заредени тела, чиито линейни размери могат да бъдат пренебрегнати в сравнение с разстоянието между тях.

изразява силата на взаимодействиетомежду стационарни електрически заряди, тоест това е електростатичният закон.

Формулиране на закона на Кулон:

Силата на електростатичното взаимодействие между два точкови електрически заряда е право пропорционална на произведението от величините на зарядите и обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между тях.

Фактор на пропорционалност в закона на Кулон зависи

от свойствата на околната среда

избор на мерни единици на количествата, включени във формулата.

Ето защо може да бъде представено чрез отношението

,

Къде -коефициент, зависещ само от избора на система от мерни единици;

- нарича се безразмерна величина, характеризираща електрическите свойства на средата роднина диелектрична константасреда . Не зависи от избора на система от мерни единици и е равна на единица във вакуум.

Тогава законът на Кулон ще приеме формата:

,

за вакуум

,

Тогава

-относителната диелектрична проницаемост на дадена среда показва колко пъти в дадена среда е силата на взаимодействие между два точкови електрически заряда И , разположени на разстояние една от друга , по-малко отколкото във вакуум.

В системата SIкоефициент

, И

Законът на Кулон има формата:

.

това рационализирана нотация на закона Кулов.

- електрическа константа,

.

В системата SGSE

,

.

Във векторна форма законът на Кулонприема формата

Къде -вектор на силата, действаща върху заряда зарядна страна ,

- радиус вектор, свързващ заряда с такса

r–модул на радиус вектора .

Всяко заредено тяло се състои от много точкови електрически заряди, следователно електростатичната сила, с която едно заредено тяло действа върху друго, е равна на векторната сума на силите, приложени към всички точкови заряди на второто тяло от всеки точков заряд на първото тяло.

1.3 Електрическо поле. напрежение.

пространство,в който се намира електрическият заряд има определени физични свойства.

За всеки случайдруг зарядът, въведен в това пространство, се въздейства от електростатични сили на Кулон.

Ако във всяка точка на пространството действа сила, тогава се казва, че в това пространство съществува силово поле.

Полето, заедно с материята, е форма на материята.

Ако полето е стационарно, тоест не се променя с времето и се създава от стационарни електрически заряди, тогава такова поле се нарича електростатично.

Електростатиката изучава само електростатичните полета и взаимодействията на неподвижните заряди.

За характеристики електрическо полевъведе понятието напрежение . напрежениеyu във всяка точка на електрическото поле се нарича вектор , числено равно на съотношението на силата, с която това поле действа върху пробен положителен заряд, поставен в дадена точка, и големината на този заряд и насочена по посока на силата.

Пробно зареждане, който се въвежда в полето, се приема за точков заряд и често се нарича тестов заряд.

- Той не участва в създаването на полето, което се измерва с негова помощ.

Предполага се, че тази такса не изкривява изследваното поле, тоест той е достатъчно малък и не предизвиква преразпределение на зарядите, които създават полето.

Ако е на тестова точка такса полето действа със сила , след това напрежението

.

Единици за напрежение:

SI:

SSSE:

В системата SI изразяване За полета с точков заряд:

.

Във векторна форма:

тук – радиус вектор, изтеглен от заряда р, създавайки поле в дадена точка.

Т

по този начин вектори на напрегнатост на електрическото поле на точков зарядр във всички точки на полето са насочени радиално(фиг. 1.3)

- от заряда, ако е положителен, „източник“

- и към заряда, ако е отрицателен"източване"

За графична интерпретациясе въвежда електрическо поле концепция за силова линия илилинии на напрежение . това

крива , допирателната във всяка точка, към която съвпада с вектора на опън.

Линията на напрежение започва с положителен заряд и завършва с отрицателен заряд.

Линиите на напрежение не се пресичат, тъй като във всяка точка на полето векторът на напрежението има само една посока.

Закон на Кулоне закон, който описва силите на взаимодействие между точковите електрически заряди.

Модулът на силата на взаимодействие между два точкови заряда във вакуум е право пропорционален на произведението на модулите на тези заряди и обратно пропорционален на квадрата на разстоянието между тях.

В противен случай: две точки се зареждат вакуумдействат един върху друг със сили, които са пропорционални на произведението на модулите на тези заряди, обратно пропорционални на квадрата на разстоянието между тях и насочени по правата линия, свързваща тези заряди. Тези сили се наричат ​​електростатични (кулонови).

Важно е да се отбележи, че за да бъде законът верен, е необходимо:

точковият характер на зарядите - т.е. разстоянието между заредените тела е много по-голямо от техните размери - обаче може да се докаже, че силата на взаимодействие на два обемно разпределени заряда със сферично симетрични непресичащи се пространствени разпределенияравна на силата на взаимодействие между два еквивалентни точкови заряда, разположени в центрове на сферична симетрия;

тяхната неподвижност. В противен случай влизат в сила допълнителни ефекти: магнитно поледвижещ се заряд и съответните доп Сила на Лоренц, действащ върху друг движещ се заряд;

взаимодействие в вакуум.

Въпреки това, с някои корекции, законът е валиден и за взаимодействия на заряди в среда и за движещи се заряди.

Във векторна форма във формулировката на C. Coulomb законът е написан, както следва:

където е силата, с която заряд 1 действа върху заряд 2; - величина на таксите; - радиус вектор (вектор, насочен от заряд 1 към заряд 2 и равен по абсолютна стойност на разстоянието между зарядите - ); - коефициент на пропорционалност. По този начин законът показва, че еднаквите заряди отблъскват (и различните заряди привличат).

IN SSSE мерна единицазаряд се избира по такъв начин, че коеф кравно на едно.

IN Международна система единици (SI)една от основните единици е единицата сила електрически ток ампер, а единицата за заряд е висулка- производно от него. Стойността на ампера се определя по такъв начин, че к= c 2 10 −7 Gn/m = 8,9875517873681764 10 9 Н m 2 / кл 2 (или Ф −1 m). SI коефициент ксе записва като:

където ≈ 8.854187817·10 −12 F/m - електрическа константа.

Закон на Кулоне закон, който описва силите на взаимодействие между точковите електрически заряди.

Открит е от Шарл Кулон през 1785 г. След голям бройексперименти с метални топки, Чарлз Кулон дава следната формулировка на закона:

Модулът на силата на взаимодействие между два точкови заряда във вакуум е право пропорционален на произведението на модулите на тези заряди и обратно пропорционален на квадрата на разстоянието между тях

В противен случай: Два точкови заряда във вакуум действат един върху друг със сили, които са пропорционални на произведението на модулите на тези заряди, обратно пропорционални на квадрата на разстоянието между тях и насочени по правата, свързваща тези заряди. Тези сили се наричат ​​електростатични (кулонови).

Важно е да се отбележи, че за да бъде законът верен, е необходимо:

1. точкови заряди - т.е. разстоянието между заредените тела е много по-голямо от техните размери - обаче може да се докаже, че силата на взаимодействие на два обемно разпределени заряда със сферично симетрични непресичащи се пространствени разпределения е равна на силата на взаимодействие на два еквивалентни точкови заряда, разположени в центрове на сферична симетрия;
2. тяхната неподвижност. В противен случай влизат в сила допълнителни ефекти: магнитното поле на движещ се заряд и съответната допълнителна сила на Лоренц, действаща върху друг движещ се заряд;
3. взаимодействие във вакуум.

Въпреки това, с някои корекции, законът е валиден и за взаимодействия на заряди в среда и за движещи се заряди.

Във векторна форма във формулировката на C. Coulomb законът е написан, както следва:

където е силата, с която заряд 1 действа върху заряд 2; - величина на таксите; — радиус вектор (вектор, насочен от заряд 1 към заряд 2 и равен по абсолютна стойност на разстоянието между зарядите — ); — коефициент на пропорционалност. По този начин законът показва, че еднаквите заряди отблъскват (и различните заряди привличат).

Коефициент к

В SGSE единицата за измерване на заряда е избрана по такъв начин, че коеф кравно на едно.

IN Международна системаЕдиници (SI) Една от основните единици е единицата за електрически ток, ампер, а единицата за заряд, кулон, е нейна производна. Стойността на ампера се определя по такъв начин, че к= c2·10-7 H/m = 8.9875517873681764·109 N·m2/Cl2 (или Ф−1·m). SI коефициент ксе записва като:

където ≈ 8,854187817·10−12 F/m е електрическата константа.

В хомогенно изотропно вещество относителната диелектрична проницаемост на средата ε се добавя към знаменателя на формулата.

Закон на Кулон в квантовата механика

В квантовата механика законът на Кулон се формулира не с помощта на концепцията за сила, както в класическата механика, а с помощта на концепцията потенциална енергияКулоново взаимодействие. В случай, че разглежданата в квантовата механика система съдържа електрически заредени частици, към хамилтоновия оператор на системата се добавят членове, изразяващи потенциалната енергия на кулоновото взаимодействие, както се изчислява в класическата механика.

Така операторът на Хамилтън на атом с ядрен заряд Зима формата:

j)\frac(e^2)(r_(ij))" src="http://upload.wikimedia.org/math/d/0/8/d081b99fac096b0e0c5b4290a9573794.png">.

тук м- електронна маса, де неговият заряд, е абсолютната стойност на радиус вектора йти електрон, . Първият член изразява кинетичната енергия на електроните, вторият член изразява потенциалната енергия на кулоновото взаимодействие на електроните с ядрото, а третият член изразява потенциалната кулонова енергия на взаимното отблъскване на електроните. Сумирането в първия и втория член се извършва върху всички N електрони. В третия член сумирането се извършва за всички двойки електрони, като всяка двойка се появява веднъж.

Законът на Кулон от гледна точка на квантовата електродинамика

Според квантовата електродинамика електромагнитното взаимодействие на заредените частици се осъществява чрез обмен на виртуални фотони между частиците. Принципът на неопределеност за времето и енергията позволява съществуването на виртуални фотони за времето между моментите на тяхното излъчване и поглъщане. Колкото по-малко е разстоянието между заредените частици, толкова по-малко време е необходимо на виртуалните фотони, за да преодолеят това разстояние и следователно, толкова по-голяма е енергията на виртуалните фотони, разрешена от принципа на неопределеността. При малки разстояния между зарядите принципът на неопределеността позволява обмен на фотони с дълги и къси вълни, а на големи разстояния в обмена участват само фотони с дълги вълни. По този начин, използвайки квантовата електродинамика, може да се изведе законът на Кулон.

История

За първи път Г. В. Ричман предложи да се изследва експериментално законът за взаимодействие на електрически заредени тела през 1752-1753 г. Той възнамеряваше да използва електрометъра „стрелка“, който беше проектирал за тази цел. Изпълнението на този план беше предотвратено от трагичната смърт на Ричман.

През 1759 г. Ф. Епинус, професор по физика в Академията на науките в Санкт Петербург, който заема катедрата на Рихман след смъртта му, за първи път предполага, че зарядите трябва да взаимодействат обратно пропорционално на квадрата на разстоянието. През 1760 г. се появява кратко съобщение, че Д. Бернули в Базел е установил квадратичния закон с помощта на конструиран от него електрометър. През 1767 г. Пристли отбелязва в своята История на електричеството, че експериментът на Франклин за откриване на липсата на електрическо поле вътре в заредена метална топка може да означава, че "електрическото привличане следва абсолютно същия закон като гравитацията, тоест квадрат на разстоянието". Шотландският физик Джон Робисън твърди (1822), че е открил през 1769 г., че топки с еднакъв електрически заряд се отблъскват със сила, обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между тях, и по този начин очаква откриването на закона на Кулон (1785).

Около 11 години преди Кулон, през 1771 г., законът за взаимодействие на зарядите е експериментално открит от Г. Кавендиш, но резултатът не е публикуван и за дълго време(над 100 години) остана неизвестен. Ръкописите на Кавендиш са представени на Д. К. Максуел едва през 1874 г. от един от потомците на Кавендиш при откриването на Кавендишката лаборатория и са публикувани през 1879 г.

Самият Кулон изучава усукването на нишките и изобретява торсионния баланс. Той открива своя закон, като ги използва за измерване на силите на взаимодействие на заредени топки.

Закон на Кулон, принцип на суперпозиция и уравнения на Максуел

Законът на Кулон и принципът на суперпозицията за електрическите полета са напълно еквивалентни на уравненията на Максуел за електростатиката И . Това означава, че законът на Кулон и принципът на суперпозицията за електрическите полета са изпълнени тогава и само ако уравненията на Максуел за електростатиката са изпълнени и, обратно, уравненията на Максуел за електростатиката са изпълнени тогава и само ако са изпълнени законът на Кулон и принципът на суперпозицията за електрическите полета.

Степен на точност на закона на Кулон

Законът на Кулон е експериментално установен факт. Неговата валидност е многократно потвърждавана от все по-точни експерименти. Една от насоките на такива експерименти е да се провери дали показателят се различава rв закона от 2. За да намерим тази разлика, използваме факта, че ако мощността е точно равна на две, тогава няма поле вътре в кухината в проводника, каквато и да е формата на кухината или проводника.

Експериментите, проведени през 1971 г. в САЩ от Е.Р. Уилямс, Д.Е.

За да проверят точността на закона на Кулон при вътрешноатомни разстояния, W. Yu. Lamb и R. Rutherford през 1947 г. използват измервания на относителните позиции на водородните енергийни нива. Установено е, че дори при разстояния от порядъка на атомни 10−8 cm показателят в закона на Кулон се различава от 2 с не повече от 10−9.

Коефициентът в закона на Кулон остава постоянен с точност до 15·10−6.

Изменения в закона на Кулон в квантовата електродинамика

На малки разстояния (от порядъка на дължината на вълната на електрона на Комптън, ≈3,86·10−13 m, където е масата на електрона, е константата на Планк и е скоростта на светлината), нелинейните ефекти на квантовата електродинамика стават значителни: обменът на виртуални фотони се наслагва върху генерирането на виртуални двойки електрон-позитрон (и също мюон-антимуон и таон-антитаон) и влиянието на скрининга е намалено (виж пренормиране). И двата ефекта водят до появата на експоненциално намаляващи членове в израза за потенциалната енергия на взаимодействие на зарядите и в резултат на това до увеличаване на силата на взаимодействие в сравнение с изчислената по закона на Кулон. Например изразът за потенциала на точковия заряд в системата SGS, като се вземат предвид радиационните корекции от първи ред, приема формата:

където е дължината на вълната на Комптон на електрона, е константата на фината структура и . На разстояния от порядъка на ~ 10−18 m, където е масата на W бозона, се проявяват електрослаби ефекти.

При силно външно електромагнитни полета, представляващи забележима част от полето на пробив на вакуума (от порядъка на ~1018 V/m или ~109 T, такива полета се наблюдават например в близост до някои видове неутронни звезди, а именно магнетари), законът на Кулон също е нарушен поради до Делбрюк разсейване на обменени фотони от фотони на външно поле и други, по-сложни нелинейни ефекти. Това явление намалява силата на Кулон не само в микро, но и в макромащаб; по-специално, в силно магнитно поле, потенциалът на Кулон не пада обратно пропорционално на разстоянието, а експоненциално.

Закон на Кулон и поляризация на вакуума

Феноменът на вакуумната поляризация в квантовата електродинамика се състои в образуването на виртуални двойки електрон-позитрон. Облак от двойки електрон-позитрон екранира електрическия заряд на електрона. Екранирането се увеличава с увеличаване на разстоянието от електрона; в резултат на това ефективният електрически заряд на електрона е намаляваща функция на разстоянието. Ефективният потенциал, създаден от електрон с електрически заряд, може да се опише чрез зависимост от формата . Ефективният заряд зависи от разстоянието според логаритмичния закон:

- т.нар константа на фина структура ≈7,3·10−3;

- т.нар класически електронен радиус ≈2,8·10−13 cm.

Juhling ефект

Феноменът на отклонение на електростатичния потенциал на точковите заряди във вакуум от стойността на закона на Кулон е известен като ефекта на Джулинг, който е първият, който изчислява отклоненията от закона на Кулон за водородния атом. Ефектът на Uehling осигурява корекция на Lamb shift от 27 MHz.

Законът на Кулон и свръхтежките ядра

В силно електромагнитно поле в близост до свръхтежки ядра със заряд от 170" src="http://upload.wikimedia.org/math/0/d/7/0d7b5476a5437d2a99326cf04b131458.png"> възниква преструктуриране на вакуума, подобно на конвенционален фазов преход Това води до корекции на закона на Кулон.

Значението на закона на Кулон в историята на науката

Законът на Кулон е първият, който е открит количествено и формулиран в математически езикзакон за електромагнитните явления. Започва откриването на закона на Кулон съвременна науказа електромагнетизма.

Взаимодействието на електрическите заряди се описва от закона на Кулон, който гласи, че силата на взаимодействие между два точкови заряда в покой във вакуум е равна на

където количеството се нарича електрическа константа, размерът на количеството се редуцира до съотношението на измерението на дължината към измерението на електрическия капацитет (фарад). Електрически зарядиИма два вида, които условно се наричат ​​положителни и отрицателни. Както показва опитът, зарядите се привличат, ако са противоположни, и се отблъскват, ако са подобни.

Всяко макроскопично тяло съдържа огромно количество електрически заряди, тъй като те са част от всички атоми: електроните са отрицателно заредени, протоните, които са част от атомни ядра- положителен. Но повечето от телата, с които имаме работа, не са заредени, тъй като броят на електроните и протоните, които изграждат атомите, е еднакъв, а зарядите им са различни. абсолютна стойностабсолютно същото. Но телата могат да бъдат заредени чрез създаване на излишък или дефицит на електрони в тях в сравнение с протоните. За да направите това, трябва да прехвърлите електроните, които са част от едно тяло, в друго тяло. Тогава първият ще има липса на електрони и съответно положителен заряд, а вторият ще има отрицателен заряд. Този вид процес възниква, по-специално, когато телата се трият едно в друго.

Ако зарядите са в определена среда, която заема цялото пространство, тогава силата на тяхното взаимодействие е отслабена в сравнение със силата на взаимодействието им във вакуум и това отслабване не зависи от големината на зарядите и разстоянието между тях , но зависи само от свойствата на средата. Характеристиката на среда, която показва колко пъти силата на взаимодействие на зарядите в тази среда е отслабена в сравнение със силата на тяхното взаимодействие във вакуум, се нарича диелектрична константа на тази среда и като правило се обозначава с писмото. Формулата на Кулон в среда с диелектрична константа приема формата

Ако има не два, а по-голям брой точкови заряди, за намиране на силите, действащи в тази система, се използва закон, който се нарича принцип суперпозиция 1. Принципът на суперпозицията гласи, че за да се намери силата, действаща върху един от зарядите (например заряд) в система от три точкови заряди, трябва да се направи следното. Първо, трябва мислено да премахнете заряда и според закона на Кулон да намерите силата, действаща върху заряда от оставащия заряд. След това трябва да премахнете заряда и да намерите силата, действаща върху заряда от заряда. Векторна сумаполучи сила и ще даде желаната сила.

Принципът на суперпозицията дава рецепта за търсене на силата на взаимодействие на неточково заредени тела. Трябва мислено да разделите всяко тяло на части, които могат да се считат за точкови части, да използвате закона на Кулон, за да намерите силата на тяхното взаимодействие с точковите части, на които е разделено второто тяло, и да сумирате получените вектори. Ясно е, че подобна процедура е математически много сложна, дори само защото е необходимо да се добавят безкраен брой вектори. IN математически анализРазработени са методи за такова сумиране, но те не са включени в училищния курс по физика. Следователно, ако се срещне такъв проблем, тогава сумирането в него трябва лесно да се извърши въз основа на определени съображения за симетрия. Например от описаната процедура на сумиране следва, че силата, действаща върху точков заряд, поставен в центъра на еднакво заредена сфера, е нула.

Освен това ученикът трябва да знае (без извод) формулите за силата, действаща върху точков заряд от равномерно заредена сфера и безкрайна равнина. Ако има сфера с радиус , равномерно заредена със заряд и точков заряд, разположен на разстояние от центъра на сферата, тогава големината на силата на взаимодействие е равна на

ако зарядът е вътре (и не е задължително в центъра). От формули (17.4), (17.5) следва, че сферата отвън създава същото електрическо поле като целия й заряд, поставен в центъра, а вътре създава нула.

Ако има много голяма равнина с площ, равномерно заредена със заряд и точков заряд, тогава силата на тяхното взаимодействие е равна на

къде е стойността има значението на повърхностната плътност на заряда на равнината. Както следва от формула (17.6), силата на взаимодействие между точков заряд и равнина не зависи от разстоянието между тях. Нека обърнем внимание на читателя, че формулата (17.6) е приблизителна и „работи“ толкова по-точно, колкото по-далеч е точковият заряд от ръбовете си. Следователно, когато се използва формула (17.6), често се казва, че тя е валидна в рамките на пренебрегването на „ръбовите ефекти“, т.е. когато равнината се счита за безкрайна.

Нека сега разгледаме решаването на данните в първата част на книгата със задачи.

Според закона на Кулон (17.1), големината на силата на взаимодействие между два заряда от задачи 17.1.1изразено с формулата

Зарядите отблъскват (отговор) 2 ).

Тъй като капка вода от задачи 17.1.2има такса ( е зарядът на протона), тогава той има излишък от електрони в сравнение с протоните. Това означава, че със загубата на три електрона, техният излишък ще намалее и зарядът на капката ще стане равен (отговор 2 ).

Съгласно закона на Кулон (17.1), големината на силата на взаимодействие между два заряда се увеличава с фактор разстоянието между тях ще намалее с фактор ( задача 17.1.3- отговор 4 ).

Ако зарядите на две точкови тела се увеличат с фактор с постоянно разстояние между тях, тогава силата на тяхното взаимодействие, както следва от закона на Кулон (17.1), ще се увеличи с фактор ( задача 17.1.4- отговор 3 ).

Когато единият заряд се увеличи 2 пъти, а вторият с 4, числителят на закона на Кулон (17.1) се увеличава 8 пъти, а когато разстоянието между зарядите се увеличи 8 пъти, знаменателят се увеличава 64 пъти. Следователно силата на взаимодействие между зарядите от проблеми 17.1.5ще намалее 8 пъти (отговор 4 ).

При запълване на пространството с диелектрична среда с диелектрична константа = 10, силата на взаимодействие на зарядите според закона на Кулон в средата (17.3) ще намалее 10 пъти ( задача 17.1.6- отговор 2 ).

Силата на взаимодействие на Кулон (17.1) действа както върху първия, така и върху втория заряд и тъй като техните маси са еднакви, ускоренията на зарядите, както следва от втория закон на Нютон, са еднакви по всяко време ( задача 17.1.7- отговор 3 ).

Подобен проблем, но масите на топките са различни. Следователно при еднаква сила ускорението на топка с по-малка маса е 2 пъти по-голямо от ускорението на топка с по-малка маса и този резултат не зависи от големината на зарядите на топките ( задача 17.1.8- отговор 2 ).

Тъй като електронът е отрицателно зареден, той ще бъде отблъснат от топката ( задача 17.1.9). Но тъй като начална скоростелектрон е насочен към топката, той ще се движи в тази посока, но скоростта му ще намалее. В даден момент ще спре за момент и след това ще се отдалечи от топката с нарастваща скорост (отговор 4 ).

В система от две заредени топки, свързани с нишка ( задача 17.1.10), действат само вътрешни сили. Следователно системата ще бъде в покой и условията на равновесие на топките могат да се използват за намиране на силата на опън на нишката. Тъй като всяка от тях се влияе само от силата на Кулон и силата на опън на нишката, от условието за равновесие заключаваме, че тези сили са еднакви по големина.

Тази стойност ще бъде равна на силата на опън на нишките (отговор 4 ). Имайте предвид, че разглеждането на условието за равновесие на централния заряд не би помогнало да се намери силата на опън, но би довело до заключението, че силите на опън на нишките са еднакви (но това заключение вече е очевидно поради симетрията на проблема ).

Да се ​​намери силата, действаща върху заряда - в задача 17.2.2, използваме принципа на суперпозицията. Зарядът се влияе от силите на привличане към левия и десния заряд (виж фигурата). Тъй като разстоянията от заряда до зарядите са еднакви, модулите на тези сили са равни един на друг и са насочени под еднакви ъгли към правата, свързваща заряда - със средата на сегмента -. Следователно силата, действаща върху заряда, е насочена вертикално надолу (векторът на получената сила е подчертан с удебелен шрифт на фигурата; отговор 4 ).

(отговор 3 ).

От формула (17.6) заключаваме, че правилният отговор е в задача 17.2.5 - 4 . IN задача 17.2.6трябва да използвате формулата за силата на взаимодействие между точков заряд и сфера (формули (17.4), (17.5)). Имаме = 0 (отговор 3 ).