Если поместить в электрическое поле заряженную частицу, то на ней соберется несколько силовых линий поля, которые начнут тянуть частицу, как показано на фиг. 98, а. Электроны, обладающие отрицательным зарядом, движутся под действием силы, направленной противоположно полю, как показано на фиг. 98, б.
Опыт, который проделывали древние греки, наблюдавшие притяжение мелких кусочков дерева и т. д. натертым янтарем, не так легко объяснить, как обычно полагают. Почему заряженное тело должно притягивать незаряженные кусочки материала? Потому что оно индуцирует в них заряды. Но тогда эти кусочки должны быть из металла, чтобы могло произойти разделение индуцированных зарядов, В самом деле, легкие кусочки металла, например мелкие обрывки алюминиевой фольги, очень хорошо притягиваются заряженным стержнем, и объяснением этому служит взаимодействие с индуцированными зарядами. С кусочками идеального изолятора едва ли можно было бы наблюдать какой-нибудь эффект, но кусочки дерева или бумаги всегда обладают достаточной влажностью, которая делает их слегка проводящими. Если эти кусочки лежат на столе, связанном с землей, то «одноименный» наведенный заряд может уходить в землю, тогда притяжение будет еще сильнее. Это явление иллюстрирует фиг. 85.
Электрон влетает в однородное поле плоского конденсатора по направлению линий напряженности и на участке пути в 2 см уменьшает скорость с 2 • 106 м/с до нуля. Определите напряженность поля в плоском конденсаторе.
Расстояние между точечными зарядами +5 нКл и -9,8 нКл равно 1 м. Найдите напряженность поля в точке на прямой, соединяющей эти заряды, на расстоянии 30 см от первого заряда. Решите ту же задачу, сменив знак второго заряда на положительный.
Шарик массой 2 г, имеющий заряд 50 нКл, подвешен в воздухе на тонкой изолирующей нити. Определите натяжение нити, если снизу на расстоянии 5 см расположен заряд -100 нКл.
Два одинаковых маленьких шарика заряжены одноименно равными по величине зарядами. На расстоянии 20 см они притягиваются с силой 9 мН. На сколько надо изменить расстояние между шариками при сообщении каждому заряду дополнительно +100 нКл, чтобы сила взаимодействия шариков осталась прежней? Ответьте на тот же вопрос для случая, если одному шарику сообщать заряд +100 нКл, а другому -100 нКл.
Как изменится сила взаимодействия двух одинаковых маленьких шариков с зарядами +12 нКл и -24 нКл, если их привести в соприкосновение, а затем развести на прежнее расстояние?
Как надо изменить расстояние между двумя одинаковыми точечными зарядами, чтобы при помещении их из воздуха в масло с относительной диэлектрической проницаемостью 2 сила взаимодействия уменьшилась в 8 раз?
Потрите стержень из пластика, эбонита или сухого стекла куском ткани или меха: он будет притягивать пыль и маленькие кусочки бумаги. Два одинаковых натертых стержня отталкивают друг друга- мы говорим, что они заряжены. На данном этапе «заряд» — это лишь наименование свойств «притягивать кусочки бумаги» и «отталкивать такие же тела». Мы представляем себе, что на поверхности стержней что-то скапливается, нечто такое, что мы называем электричеством, и это воображаемое скопление электричества именуется нами зарядом электричества, электрическим зарядом или просто зарядом. Можно показать, сняв поверхностный слой стержня, что заряд, который мы определяем таким образом, остается на поверхности стержня.
Электрический заряд. Закон Кулона. Напряженность и потенциал электростатического поля, связь между ними. Принцип суперпозиции. Поток вектора напряженности электростатического поля (ПВЭН). Теорема Гаусса. Диэлектрики. Электрическое поле в диэлектриках. Электроемкость проводников и конденсаторов. Энергия системы точечных электрических зарядов, заряженных проводников и конденсаторов. Энергия электростатического поля. Объемная плотность энергии. Пондермоторные силы.
