SIŁY WZAJEMNEGO ODDZIAŁYWANIA CIAŁ

NAELEKTRYZOWANYCH. PRAWO COULOMBA.

Co można było zaobserwować w doświadczeniu

przeprowadzonym na poprzedniej lekcji?

Oddziaływanie ciał naelektryzowanych nazywamy

oddziaływaniem elektrycznym.

Siły występujące przy takim oddziaływaniu nazywamy siłami elektrycznymi.

Od czego zależy wartość sił elektrycznych?

1 m

Baloniki elektryzujemy pocierając papierem lub suknem.

Jak naelektryzują się baloniki?

Odp. ujemnie

Jak zachowują się baloniki podczas zbliżania statywów?

Czy oddziaływanie staje się silniejsze?

W miarę zbliżania baloników rośnie wartość siły

wzajemnego oddziaływania zgromadzonych na balonikach

ładunków elektrycznych.

Od odległości …

Powtórzmy to doświadczenie …

… jednak teraz pocieramy oba baloniki na możliwie dużej powierzchni i przez dłuższy czas.

Czy zgromadzony na balonach ładunek jest taki sam jak w poprzednim przypadku?

Od czego jeszcze zależy wartość sił elektrycznych?

Wartość siły wzajemnego oddziaływania ładunków umieszczonych w pewnej odległości od siebie zależy od wielkości każdego z tych ładunków.

Od wielkości ładunków …

Prawo wzajemnego oddziaływania nieruchomych ładunków elektrycznych

Zjawiskiem tym zainteresował się francuski fizyk Charles Coulomb (czyt. Szarl Kulą), który w 1785 roku przeprowadził wiele doświadczeń na podstawie których sformułował prawo fizyczne nazywane od jego nazwiska

Wartość siły wzajemnego oddziaływania dwóch ładunków punktowych jest wprost proporcjonalna do iloczynu wartości tych ładunków i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu ich wzajemnej

odległości.

221

r

qqkF

221

r

qqkF

F -

q1, q2 -

r -

wartość siły wzajemnego oddziaływania

ładunki zgromadzone na kulkach

odległość między środkami kulek

W przybliżeniu prawo to jest słuszne również dla wzajemnego oddziaływania ładunków zgromadzonych na dowolnych ciałach, których rozmiary są małe.

WNIOSKI

Oddziaływanie wzajemne ciał naelektryzowanych nazywamy oddziaływaniem elektrycznym, a siły występujące przy takim oddziaływaniu nazywamy siłami elektrycznymi.

W miarę zbliżania do siebie ciał naelektryzowanych rośnie wartość siły wzajemnego oddziaływania ładunków elektrycznych.

Wartość siły wzajemnego oddziaływania zależy także od wielkości tych ładunków.

Prawo Coulomba

Wartość siły wzajemnego oddziaływania dwóch ładunków punktowych jest wprost proporcjonalna do iloczynu wartości tych ładunków i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu ich wzajemnej odległości. 2

21

r

qqkF

Zadanie 1. Dwie małe kulki naelektryzowano ładunkami jednoimiennymi

2 µC oraz 4 µC. Jak zmieni się wartość siły wzajemnego

oddziaływania kulek, jeżeli każdej z nich dostarczymy dodatkowo

ładunek 2 µC ?

Rebus

Prawo Coulomba

Zadanie 2.

W którym przypadku ( a czy b) wartość siły wzajemnego oddziaływania ładunków elektrycznych będzie większa? Ile razy? Odpowiedź uzasadnij.

Zgodnie ze wzorem siła wzajemnego oddziaływania dwóch

ładunków elektrycznych będzie miała większą wartość w przypadku a, ponieważ odległość między środkami ładunków jest mniejsza.

221

r

qqkF

W przykładzie s odległość r jest dwa razy mniejsza niż w przykładzie b, więc wartość siły wzajemnego oddziaływania będzie 4 razy większa niż w przykładzie b.

Zadanie 3.

W którym przypadku ( a czy b) wartość siły wzajemnego oddziaływania ładunków elektrycznych będzie większa? Ile razy? Odpowiedź uzasadnij.

Zgodnie z prawem Coulomba siła F będzie 5 razy większa w przykładzie a niż w przykładzie b.

Dzieje się tak dlatego, że iloczyn oddziałujących ze sobą ładunków w przypadku a jest 5 razy większy niż w przypadku b.

Zadanie domowe

Zad. 1, 2 str. 17