Презентация - Основной закон электростатики – закон Кулона

Основной закон электростатики – закон Кулона
Не стыдно не знать, стыдно не учиться. (Русская пословица)

Цель урока
Используя физическую модель – «точечный заряд», установить количественную зависимость взаимодействия двух неподвижных заряженных тел, находящихся в вакууме.

Что необходимо знать о законе
Между какими процессами или величинами закон выражает связь. Кем и когда открыт закон? Формулировку закона.  Математическое выражение закона. Опыты, подтверждающие справедливость закона. Учет и использование закона на практике.  Границы применимости закона.

Шарль Огюстен Кулон
1763-1806. Французский физик, военный инженер. В 1785 г. изобрел прибор - крутильные весы, с помощью которых установил закон взаимодействия неподвижных заряженных тел.

Опыт Кулона
В опытах Кулона измерялось взаимодействие между шариками, размеры которых много меньше расстояния между ними.

Формулировка закона
      Сила электростатического взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме направлена вдоль прямой, соединяющей заряды ( центральная), прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Математическое выражение закона
q1 , q2 – модули точечных зарядов; r – расстояние между центрами зарядов; k– коэффициент пропорциональности

В СИ коэффициент пропорциональности в законе Кулона равен: Н*м2 k = 9* 109 Кл2 1 k = 4πε0 где ε0= 8,85*10-12Кл2/ ( Н*м2 )- электрическая постоянная

Силы взаимодействия зарядов
Кулоновская сила подчиняется 3 закону Ньютона:
F
F
1
2
12
21
r

Кулоновская сила является центральной. Силы взаимодействия 2 неподвижных точечных заряженных тел направлены вдоль прямой, соединяющей эти тела.

Границы применимости закона
      Заряженные тела должны быть точечными: размеры тел много меньше расстояний между ними. Заряженные тела должны быть неподвижными, т.к. при движении заряженных тел проявляется действие магнитного поля. взаимодействие осуществляется в вакууме.

На силу взаимодействия между зарядами оказывает влияние и среда, которая характеризуется диэлектрической проницаемостью ( значение берут в таблице). Учитывая это, закон Кулона имеет вид: