Какова диэлектрическая проницаемость жидкости, если два заряда взаимодействуют с силой 150 мкН в воздухе на расстоянии

Тема: Диэлектрическая проницаемость жидкости

Описание: Диэлектрическая проницаемость (ε) — это физическая величина, характеризующая способность вещества пропускать электрическое поле. Для определения диэлектрической проницаемости жидкости в данной задаче, мы можем использовать формулу, известную как закон Кулона:

F = (1 / (4πε)) * (q1 * q2 / r^2 ),

где F - сила взаимодействия между зарядами, ε - диэлектрическая проницаемость, q1 и q2 - значения зарядов, r - расстояние между зарядами.

В воздухе:
F_возд = (1 / (4πε_возд)) * (q1 * q2 / r_возд^2 ), где
F_возд = 150 мкН (150 * 10^-6 Н),
r_возд = 10 см (10 * 10^-2 м).

В жидкости:
F_жидк = (1 / (4πε_жидк)) * (q1 * q2 / r_жидк^2 ), где
F_жидк = 5 мкН (5 * 10^-6 Н),
r_жидк = 20 см (20 * 10^-2 м).

Мы можем выразить диэлектрическую проницаемость жидкости (ε_жидк) следующим образом:

ε_жидк = (1 / (4π)) * (q1 * q2 / (r_жидк^2 * F_жидк)).

Подставляя значения:

ε_жидк = (1 / (4π)) * (q1 * q2 / (r_жидк^2 * F_жидк))
= (1 / (4π)) * (q1 * q2 / (20 * 10^-2 м)^2 * (5 * 10^-6 Н))
≈ 9,0 * 10^-12 Ф/м.

Таким образом, диэлектрическая проницаемость жидкости составляет примерно 9,0 * 10^-12 Ф/м.

Совет: Чтобы лучше понять диэлектрическую проницаемость жидкости, рекомендуется изучить основы электростатики, включая закон Кулона и его применение для взаимодействия между зарядами. Также полезно понимать, что диэлектрическая проницаемость у различных веществ может быть разной, что определяет способность вещества пропускать электрическое поле.

Дополнительное задание: Какова диэлектрическая проницаемость воздуха, если два заряда взаимодействуют с силой 100 мкН на расстоянии 5 см? (Ответ округлите до ближайшего значения.)