Как изменится сила взаимодействия между двумя точечными зарядами, если

Question

Физика: Как изменится сила взаимодействия между двумя точечными зарядами, если поместить их в масло со значением диэлектрической проницаемости 3 и уменьшить расстояние в 3 раза?

Лунный_Свет_9456 · Accepted Answer

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте рассмотрим взаимодействие между двумя точечными зарядами в вакууме и в масле.

Вакуум:
Вакуум является средой с единичным значением диэлектрической проницаемости

ε_{0}

, которая равна

8.85 \times 10^{- 12}

Ф/м. Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами определяется законом Кулона:

F = \frac{k \cdot | q_{1} \cdot q_{2} |}{r^{2}}

где

F

- сила взаимодействия,

k

- постоянная Кулона (

k = \frac{1}{4 π ε_{0}}

),

q_{1}

и

q_{2}

- величины зарядов точечных зарядов,

r

- расстояние между зарядами.

Масло:
В масле диэлектрическая проницаемость

ε

больше единицы и равна 3. Это означает, что масло является диэлектриком и способно уменьшить силу взаимодействия между зарядами по сравнению с вакуумом. Формула для силы взаимодействия между зарядами в масле:

F " = \frac{k \cdot | q_{1} \cdot q_{2} |}{ε \cdot r^{2}}

Теперь предположим, что мы уменьшили расстояние между зарядами в 3 раза. Пусть исходное расстояние равно

r

, тогда новое расстояние будет равно

\frac{r}{3}

.

Подставим значения в формулу для масла:

F " = \frac{k \cdot | q_{1} \cdot q_{2} |}{ε \cdot {(\frac{r}{3})}^{2}}

F " = \frac{k \cdot | q_{1} \cdot q_{2} |}{ε \cdot \frac{r^{2}}{9}}

F " = \frac{9 \cdot k \cdot | q_{1} \cdot q_{2} |}{ε \cdot r^{2}}

Как видно, сила взаимодействия между двумя точечными зарядами в масле увеличится в 9 раз по сравнению с вакуумом.

Таким образом, если поместить два заряда в масло со значением диэлектрической проницаемости 3 и уменьшить расстояние между ними в 3 раза, сила взаимодействия увеличится в 9 раз.

Как изменится сила взаимодействия между двумя точечными зарядами, если поместить их в масло со значением

Лунный_Свет_9456

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!