Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
21.1.PRAWOCOULOMBA
padkowadziałającanaktórąkolwiekznich,np.cząstkę1,jestrównasumie
wektorowej
F17wyp=ą
ą
F12+ą
F13+ą
F14+ą
F15+···+ą
F1n7
(21.7)
gdzienaprzykładą
F14jestsiłąoddziaływaniacząstki4nacząstkę1.
Równanietojestkluczemdorozwiązaniawieluzadań,awięcwyraźmy
jesłowami.Jeślichceszpoznaćwypadkowąsiłędziałającąnawybraną
cząstkęnaładowaną,otoczonąinnymicząstkaminaładowanymi,najpierw
jasnozdefiniujwybranącząstkę.Następnieznajdźsiłydziałającena
cząstkęzestronyinnychcząstek.Narysujdiagramzwektoramisiłopo-
czątkachwpunkcie,wktórymznajdujesiętacząstka.(Możetobrzmieć
trywialnie,aleprzeoczenietegofaktułatwoprowadzidobłędów).Dalej,
zgodniezzasadamiopisanymiwrozdziale3,dodajtesiływektorowoanie
skalarnie.(Niemożeszbeztroskododawaćichwartości).wwynikuotrzy-
maszsiłęwypadkowądziałającąnaanalizowanącząstkę.
Mimożewektorowanaturatychsiłczynirozwiązywaniezadańtrud-
niejszymniżgdybyśmymielidoczynieniazeskalarami,należysięcieszyć,
żeistniejewzór(21.7).Gdybydwawektorysiłniedodawałysięwprosty
sposób,alezjakichśwzględówwzmacniaływzajemnie,światbyłbyznacz-
nietrudniejszydozrozumieniaiopisania.
Twierdzeniaopowłoce.welektrostatyceistniejąodpowiednikitwier-
dzeńopowłoce,którychużywaliśmyprzyomawianiuzagadnieńzwiąza-
nychzgrawitacją(podrozdział13.1).
%
Twierdzenieopowłoce1.Jednorodnienaładowanapowłokakulistaprzy-
ciągalubodpychanaładowanącząstkęznajdującąsięnazewnątrztejpo-
włokitak,jakbycałyładunektejpowłokibyłskupionywjejśrodku.
%
Twierdzenieopowłoce2.Jeślicząstkanaładowanaznajdujesięwewnątrz
jednorodnienaładowanejpowłokikulistej,towypadkowasiłaelektrosta-
tycznaoddziaływaniapowłokinacząstkęjestrównazeru.
(wpierwszymtwierdzeniunależyzałożyć,żeładuneknapowłocejest
dużowiększyodładunkucząstki,gdyżwtedymożnazaniedbaćzmianę
rozkładuładunkunapowłoce,spowodowanąobecnościąładunkucząstki).
Przewodnikikuliste
Nadmiarowyładuneknapowłocekulistejwykonanejzmateriałuprzewo-
dzącegorozkładasięjednorodnienajej(zewnętrznej)powierzchni.Jeślina
przykładnakulistejpowłocemetalowejumieścimynadmiaroweelektrony,
tobędąone,odpychającsięwzajemnie,starałyodsiebieoddalić.wefek-
ciebędąrozprzestrzeniaćsiępodostępnejpowierzchni,równomiernie
rozłożąsięnaniej.Rozkładtakimaksymalizujeodległościmiędzyparami
nadmiarowychelektronów.Zgodniezpierwszymtwierdzeniemopowłoce,
powłokatakabędziewtedyprzyciągaćlubodpychaćładunkiznajdujące
sięnazewnątrztak,jakbycałytennadmiarowyładunekbyłskupionywjej
środku.
9