👤

Dwie kulki naładowano identycznymi ładunkami q i rozsunięto na odległość d. Oblicz, o ile zmieni się siła oddziaływania tych kulek, jeśli porcję ładunku deltaq zdejmemy z jednej kulki i przekażemy drugiej.

Odpowiedź :

Jak porównać siłę oddziaływania między naładowanymi ciałami?

  1. Korzystamy z prawa Coulomba.
  2. Siła elektrostatyczna w pierwszej sytuacji:
    [tex]F_1 = k \frac{q^2}{d^2}[/tex]
  3. Siła w drugiej sytuacji:
    [tex]F_2=k \frac{(q+\Delta q)(q-\Delta q)}{d^2}[/tex]
  4. Stąd różnica sił wynosi:
    [tex]F_2 - F_1 = k\frac{(q+\Delta q)(q-\Delta q)-q^2}{d^2} = k\frac{-(\Delta q)^2}{d^2} = -k\frac{(\Delta q)^2}{d^2}[/tex]

Wzór na siłę Coulomba (opisującą oddziaływanie między dwoma ładunkami) wygląda:
[tex]F = k\frac{q_1 q_2}{d^2}[/tex]
gdzie
[tex]q_1[/tex] i [tex]q_2[/tex] to ładunki, a [tex]d[/tex] to odległość między nimi.

Z kolei stała elektrostatyczna ma wartość:
[tex]k = \frac{1}{4 \pi \epsilon_0} = 9 * 10^9 [\frac{Nm^2}{C^2}][/tex]