Два точкові заряди розміщені в повітрі на деякій відстані. Як зміниться сила взаємодії між зарядами, якщо відстань між ними зменшити в 2 рази й одночасно занурити в рідкий діелектрик з діелектричною проникністю 4?
записати у вигляді задачі
Ответы
Ответ:якщо ми зменшимо відстань між зарядами у 2 рази і одночасно зануримо їх в рідкий діелектрик з діелектричною проникністю 4, то сила взаємодії між зарядами збільшиться у 4 рази, а потім зменшиться у 4 рази відносно початкового значення (до занурення в діелектрик), тобто залишиться незмінною порівняно з початковим значенням.
Объяснение:
Сила взаємодії між двома точковими зарядами, розміщеними на відстані r один від одного, обчислюється за законом Кулона:
F = k * q1 * q2 / r^2,
де F - сила взаємодії між зарядами, k - електрична стала, q1 та q2 - заряди зарядів.
Якщо відстань між зарядами зменшиться у 2 рази, тобто становитиме r/2, то сила взаємодії збільшиться у 4 рази (згідно з законом про обернений квадрат відстані).
Тепер, якщо ми зануримо заряди в рідкий діелектрик з діелектричною проникністю ε = 4, то електрична стала відносно середовища зміниться від k до k' = k/ε. Таким чином, сила взаємодії між зарядами зміниться на таку саму кількість разів, як діелектрична проникність:
F' = k' * q1 * q2 / r^2 = (k/ε) * q1 * q2 / r^2 = (k * q1 * q2 / r^2) / ε = F / ε.
Отже, якщо ми зменшимо відстань між зарядами у 2 рази і одночасно зануримо їх в рідкий діелектрик з діелектричною проникністю 4, то сила взаємодії між зарядами збільшиться у 4 рази, а потім зменшиться у 4 рази відносно початкового значення (до занурення в діелектрик), тобто залишиться незмінною порівняно з початковим значенням.