Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
2
ROZDZIAŁ21.PRAWOCOULOMBA
•
Natężenieprąduelektrycznego
I
tostosunekładunkuelek-
trycznegod
q
przepływającegoprzezdanąpowierzchnięwprze-
dzialeczasudtdotegoczasu
I=
dq
dt
.
•
PrawoCoulombaokreślasiłęelektrostatyczną(elektryczną)
działającąmiędzynaładowanymicząstkami.Jeślispoczywa-
jące(lubwolnoporuszającesię)cząstkioładunkach
q1
i
q2
odległesąo
r
,towartośćsiłydziałającejnakażdąznichze
stronydrugiejcząstkijestnastępująca:
F=
4πE0
1
|q1||q2|
r2
(prawoCoulomba)7
gdzie
E0=
8
7
85
·
10
112
C
2/(
N
·
m
2)
jestprzenikalnościąelek-
trycznąpróżni(stałąelektryczną).Wielkość1
/
4
πE0
jestczęsto
zastępowanastałąk=8799·109N·m2/C2.
•
Wektorsiłyelektrostatycznejdziałającejnajednącząstkęna-
ładowanązestronydrugiejcząstkinaładowanejjestskierowany
wstronętejdrugiejcząstki(gdyładunkicząsteksąprzeciwne)
lubodwrotnie(gdyładunkisątegosamegoznaku).
•
Jeślinacząstkędziaławielesiłelektrostatycznych,tosiła
wypadkowajestsumąwektorową(aniealgebraiczną)siłskła-
dowych.
•
Twierdzenieopowłoce1.Jednorodnienaładowanapowłoka
kulistaprzyciągalubodpychanaładowanącząstkęznajdującą
sięnazewnątrzpowłokitak,jakbycałyładunektejpowłokibył
skupionywjejśrodku.
•
Twierdzenieopowłoce2.Jeślicząstkanaładowanaznaj-
dujesięwewnątrzjednorodnienaładowanejpowłokikulistej,
towypadkowasiłaelektrostatycznaoddziaływaniapowłokina
cząstkęjestrównazeru.
•
Ładuneknadmiarowyrozprzestrzeniasięrównomierniena
(zewnętrznej)powierzchniprzewodzącejpowłokikulistej.
Ofizyce
Jesteśmyotoczeniurządzeniami,którychdziałaniezależyodzjawiskelek-
tromagnetycznych,czylikombinacjizjawiskelektrycznychimagnetycz-
nych.Nazjawiskachtychopartejestdziałaniekomputerów,telewizji,ra-
dia,łącznościczyoświetlenia.Nawetelektrostatycznafoliadoowijania
żywnościzawdzięczaswewłaściwościtejdziedziniefizyki.Fizykazja-
wiskelektromagnetycznychjesttakżepodstawąświataprzyrody.Zawdzię-
czamyjejnietylkoistnieniewszystkichatomówicząsteczek,aletakże
powstawaniewyładowańatmosferycznych,zórzpolarnychitęczy.
Pierwszymibadaczamizjawiskelektromagnetycznychbylistarożytni
filozofowiegreccy,którzyodkryli,żepotartykawałekbursztynuprzyciąga
kawałeczkisłomy.Dziświemy,żeprzyciąganiebursztynuisłomywywo-
łanejestsiłąelektrostatyczną.RównieżGrecyzaobserwowali,żeniektóre
kamienie(naturalniewystępującewprzyrodziemagnesy)przyciągająże-
lazo.Dziświadomo,żeprzyciąganiemagnesuiżelazajestwynikiemdzia-
łaniasiłymagnetycznej.
Ztychskromnychdoświadczeńgreckichfilozofówpowstałanauka
oelektrycznościimagnetyzmie.Obiedziedzinyprzezwiekirozwijałysię
niezależnie.Dopierow1820rokuHansChristianOerstedznalazłmiędzy
nimizwiązek:przepływprąduelektrycznegowprzewodnikupowodujeod-
chylenieigłymagnetycznejkompasu.wartododać,żeOersteddokonał
tegoniespodziewanegoodkrycia,przygotowującpokazdowykładudlastu-
dentówfizyki.
Nowanaukaoelektromagnetyzmierozwinęłasiędziękipracyuczo-
nychzwielukrajów.wśródnichnależywymienićprzedewszystkimMi-
chaelaFaradaya,utalentowanegoeksperymentatora,obdarzonegointuicją
fizycznąiwyobraźnią.Ojegozdolnościachświadczyfakt,żejegonotatki
laboratoryjneniezawierająanijednegorównania.KoncepcjeFaradayazo-
staływpołowieXIXwiekuzapisanewpostacimatematycznejprzezJa-
mesaClerkaMaxwella.Maxwellwprowadziłdodatkowowielenowych
pomysłówistworzyłsolidnepodstawyteoretyczneelektromagnetyzmu.
