Взаимодействие электрических зарядов
Взаимодействие электрических зарядов — это их взаимное притяжение или отталкивание. Одноимённые заряды отталкиваются, разноимённые притягиваются, а при увеличении расстояния сила взаимодействия уменьшается.
Для описания взаимодействия сначала используют понятие электрического заряда. Знак заряда определяет характер взаимодействия, а модуль заряда влияет на его величину. Чем больше модули взаимодействующих зарядов, тем сильнее их действие друг на друга.
Зависимость от расстояния
Для точечных неподвижных зарядов сила взаимодействия зависит от произведения модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Это выражает закон Кулона, который подробно изучают после этой статьи.
Здесь \(F\) — модуль силы, \(q_1\) и \(q_2\) — заряды, \(r\) — расстояние между ними, \(k\) — коэффициент пропорциональности. Если расстояние увеличить в 2 раза, сила уменьшится в \(2^2=4\) раза. Если расстояние уменьшить в 2 раза, сила увеличится в 4 раза.
Два заряда сначала находятся на расстоянии \(r\), а затем их раздвинули до \(2r\). Заряды не изменились, поэтому сила стала в 4 раза меньше: \(F_2=F_1/4\).
Притяжение и отталкивание определяются знаками зарядов, а не расстоянием. Расстояние изменяет величину силы, но не меняет её направление: одноимённые заряды по-прежнему отталкиваются, разноимённые — притягиваются.
Как изменится сила взаимодействия двух зарядов, если расстояние между ними увеличить в 3 раза?
Главное
- Одноимённые заряды отталкиваются, разноимённые притягиваются.
- Модуль силы взаимодействия определяется зарядами и расстоянием: \(F=k\frac{|q_1q_2|}{r^2}\).
- При увеличении расстояния в несколько раз сила уменьшается во столько же раз по квадрату.