Fizik qonunlar va tenglamalar

§ 2. Zaryadlarning o'zaro ta'siri. Kulon qonuni
Elektr zaryadlari bir-biri bilan o'zaro ta'sirlashadi, ya'ni zaryadlar o'zaro manfiy, aksincha zaryadlar jalb qilinadi. O'zaro ta'sir kuchlari elektr zaryadlari aniqlanadi kulon qonuni va zaryadlar to'plangan nuqtalarni bog'laydigan to'g'ri chiziqqa yo'naltirilgan.
Coulomb qonuniga ko'ra, ikki nuqta elektr zaryadlarining o'zaro ta'sir kuchi ushbu zaryadlardagi elektr energiyasining miqdoriga to'g'ridan-to'g'ri proportsional bo'lib, ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proportsional va zaryadlar mavjud bo'lgan muhitga bog'liq:
qayerda F - zaryadlarning o'zaro ta'sir kuchi, n (nyuton);
Bitta nyutonda ≈ 102 bo'ladi g kuch.
q 1 , q 2 - har bir zaryadning elektr energiyasi miqdori, ga (marjon);
Bitta marjon ichida 6,3 · 10 18 elektron zaryad mavjud.
r - to'lovlar orasidagi masofa, m;
ε a - muhitning (materialning) mutlaq dielektrik doimiyi; bu qiymat o'zaro ta'sir qiladigan zaryadlar joylashgan muhitning elektr xususiyatlarini tavsiflaydi. Xalqaro birliklar tizimida (SI) ε a quyidagicha o'lchanadi: f / m) Muhitning mutlaq dielektrik doimiyligi

bu erda ε 0 - vakuumning mutlaq dielektrik sobitligiga teng bo'lgan elektr doimiyligi (bo'shliq). Bu 8,86 · 10 -12 ga teng f / m.
Berilgan o'rtacha elektr zaryadlarida vakuumga qaraganda bir-biri bilan necha marta kuchsizroq bo'lganini ko'rsatadigan ε qiymati (1-jadval) deyiladi. dielektrik doimiy. Ε qiymati - bu berilgan materialning mutlaq dielektrik doimiyining vakuumning dielektrik doimiyiga nisbati:
Vakuum uchun ε \u003d 1. Havoning dielektrik doimiyligi deyarli birlikka yaqin.
1-jadval
Ba'zi materiallarning dielektrik doimiyligi
Coulomb qonuniga asoslanib, biz katta elektr zaryadlari kichiklarga qaraganda ancha kuchli ta'sir o'tkazadi degan xulosaga kelishimiz mumkin. Zaryadlar orasidagi masofa oshib borar ekan, ularning o'zaro ta'siri kuchsizroq bo'ladi. Shunday qilib, zaryadlar orasidagi masofa 6 barobar oshganda, ularning o'zaro ta'siri 36 marta kamayadi. Zaryadlar orasidagi masofani 9 marta qisqartirish orqali ularning o'zaro ta'sir kuchi 81 baravar ko'payadi. Zaryadlarning o'zaro ta'siri ham zaryadlar o'rtasida joylashgan materialga bog'liq.