Физика 8 класс учебник Перышкин, Иванов - страница 110

   Продемонстрируем явление передачи электрического взаимодействия на расстоянии. Для этого возьмем легкую гильзу, изготовленную из металлической фольги, и подвесим ее на нити. Затем гильзе будет сообщен положительный электрический заряд. Если поднести к ней палочку, несущую отрицательный заряд, наблюдается явное притяжение. Интенсивность этого притяжения возрастает по мере приближения заряженной палочки к гильзе.

   В физике под точечным зарядом понимают элементарную частицу или тело, несущее заряд, чьи габариты настолько малы относительно расстояний до других объектов, что их можно считать нулевыми для целей анализа.

   Закон Кулона служит для описания силы, действующей между двумя статичными точечными зарядами в вакууме. Эта сила вычисляется как произведение абсолютных величин зарядов, разделенное на квадрат расстояния, которое их разделяет.

   Фундаментальным источником, порождающим электрическое поле, выступает любое тело, имеющее заряд.

   Эмпирическое обнаружение электрического поля основано на регистрации эффекта, возникающего при взаимодействии двух тел, обладающих электрическим зарядом.

   Для описания электрического поля используется такая физическая величина, как напряженность. Она представляет собой результат деления силы, приложенной к мельчайшему заряду, на величину этого заряда.

   Ньютон на кулон — это единица, которая служит для определения силы электрического поля, приходящейся на единичный заряд.

   Вектор напряженности электрического поля служит своего рода "указателем" для сил, действующих в данной точке. Его ориентация в пространстве полностью совпадает с тем направлением, по которому будет двигаться или испытывать воздействие любой положительный пробный заряд, оказавшийся под влиянием этого поля.

   Для экспериментального подтверждения гипотезы Рихмана о природе электрического поля, мы использовали следующую установку. В герметичный резервуар, заполненный вязкой масляной средой, были помещены два проводящих шара. Поверх масла был рассыпан мелкодисперсный, не проводящий электричество материал, такой как манная крупа или измельченные волоски. Затем на эти шары был подан электрический заряд противоположной полярности.
   В результате наблюдения за системой, стало очевидно, что изначально беспорядочно распределенные частицы порошка начали упорядочиваться, формируя четкие линии, берущие начало от одного заряда и устремляющиеся к другому. Этот феномен демонстрирует, что в пространстве между заряженными телами возникает некая субстанция, отсутствующая при нейтральном состоянии. Именно эта вновь появившаяся структура и является проявлением электрического поля.

1. Положительный заряд q₁ оказывает отталкивающее воздействие на заряд q₂ (также положительный), что приводит к возникновению силы F₁ → ₂, направленной вправо.
    Отрицательный заряд q₃, напротив, притягивает положительный заряд q₂. Эта сила, обозначаемая как F₃ → ₂, также имеет направление вправо.
   Таким образом, обе силы, воздействующие на заряд q₂, действуют в одном направлении.
2. Определение результирующей силы:
    Суммарное воздействие на заряд q₂ определяется как векторная сумма сил F₁ → ₂ и F₃ → ₂. Поскольку обе силы сонаправлены, их результирующая также будет направлена вправо.
3. Характеристика электрического поля в заданной точке:
    Рассмотрим точку, находящуюся на равном расстоянии от зарядов 1 и 3.
    Электрическое поле, создаваемое положительным зарядом (q₁), направлено от него, то есть вправо.
    Электрическое поле, порождаемое отрицательным зарядом (q₃), направлено к нему, что также означает направление вправо.
    Следовательно, суммарный вектор напряжённости электрического поля в этой точке будет направлен вправо.