Читать в оригинале

<< ПредыдущаяОглавлениеСледующая >>


§ 11. Единица заряда.

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  в формуле (10.1) оказывается равным  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  ньютонов.

Для того чтобы избавиться от множителя  в наиболее употребительных в электротехнике формулах, коэффициент пропорциональности записывают в виде :

.                     (11.2)

Соответственно видоизменяются и другие формулы. Подобная запись формул называется рационализованной.

Величину  называют электрической постоянной. Из сравнения формул (11.1) и (11.2) следует, что

 Н×м2/Кл2,

откуда

             (11.3)

Впоследствии (§ 34) выяснится, что единица, в которой выражена величина , 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

32.jpg

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  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 .

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  м? Масса электрона равна  кг.

 



<< ПредыдущаяОглавлениеСледующая >>