Взаимодействие шариков с проводником
Как изменится сила взаимодействия между шариками после их соединения проводником? Как изменится напряженность
Как изменится сила взаимодействия между шариками после их соединения проводником? Как изменится напряженность результирующего электрического поля в точке А? Шарики находятся в воздухе, а коэффициент пропорциональности в законе Кулона составляет 9•10^9.
11.12.2023 01:50
Написать свой ответ:
Инструкция: Когда два шарика соединяются проводником, сила взаимодействия между ними изменяется. Рассмотрим сначала силу, с которой шарики воздействуют друг на друга до их соединения. Эта сила определяется законом Кулона и вычисляется по формуле F = (k * q1 * q2) / r^2, где F - сила взаимодействия, k - коэффициент пропорциональности (в данном случае равный 9 * 10^9), q1 и q2 - величины зарядов шариков, r - расстояние между ними.
После соединения шариков проводником, их заряды начинают равномерно распределяться по всей поверхности проводника. Результирующая сила, с которой шарики воздействуют друг на друга после соединения, становится равной нулю. Это связано с тем, что проводник предоставляет свободные электроны для перемещения между шариками, и они компенсируют друг друга, создавая равное число положительных и отрицательных зарядов.
Напряженность электрического поля в точке А также изменится после соединения шариков проводником. Поскольку результирующая сила между шариками становится нулевой, то и напряженность электрического поля в точке А, определяющаяся этой силой, также будет равна нулю.
Пример использования: Если начально два шарика имели заряды q1 = +5 мкКл и q2 = -8 мкКл, а расстояние между ними r = 10 см, то до соединения сила взаимодействия F = (9 * 10^9 * 5 * 10^-6 * -8 * 10^-6) / (0.1)^2 = -3.6 Н. После соединения сила взаимодействия станет равной 0.
Совет: Для лучшего понимания взаимодействия шариков с проводником, рекомендуется изучить основные понятия электростатики, включающие заряды, закон Кулона и свойства проводников. Также полезно провести практические опыты с использованием заряженных шариков и проводников, чтобы наглядно увидеть взаимодействие между ними.
Задание: Пусть два шарика имеют заряды q1 = +2 мкКл и q2 = -3 мкКл, а расстояние между ними r = 15 см. Какова будет сила взаимодействия между шариками до и после их соединения проводником? Как изменится напряженность электрического поля в точке А после соединения?