Математический форум Math Help Planet
http://mathhelpplanet.com/

Закон Кулона для диэлектриков
http://mathhelpplanet.com/viewtopic.php?f=69&t=55125
Страница 1 из 1

Автор:  searcher [ 26 июн 2017, 14:14 ]
Заголовок сообщения:  Закон Кулона для диэлектриков

Допустим у нас есть два заряда. Сначала измерим силу их притяжения в вакууме, а затем в керосине (диэлектрическая постоянная [math]\varepsilon = 2[/math]). В каком случае сила притяжения будет больше? Вроде закон Кулона и учебник Зильбермана подсказывает, что в керосине сила притяжения будет меньше. Но почему? Рассмотрим такой вариант. Допустим сначала два заряда притягиваются в вакууме. А затем поставим между ними металлический шар. Будет ли он экранировать притяжение? Или сила взаимодействия возрастёт? Здравый смысл подсказывает, что сила, действующая на исходные шары увеличится. И происходит это в силу возникшего в третьем промежуточном шаре дипольного момента. Но это для металла. А что будет в случае диэлектрика? Ведь диэлектрик - это совокупность микроскопических диполей. Вроде сила, действующая на исходные заряды, должна будет возрастать. Объяснение в Зильбермане меня не удовлетворили. По сути его объяснение сводится к тому, что электрическое поле в диэлектрике должно быть меньше. С этим я полностью согласен. Обратился к более продвинутому учебнику Сивухина. Пока этот вопрос там я просмотрел поверхностно (так что далее могу ошибаться). Но вроде мне показалось, что закон Кулона с диэлектрической постоянной для вещества он вообще не выписывает. А постоянная эта возникает у него уже при рассмотрении полей. Буду разбираться и с другими книгами. Но всё же интересует мнение форумчан, заряды в керосине притягиваются сильнее или слабее? И почему?

Автор:  searcher [ 26 июн 2017, 14:47 ]
Заголовок сообщения:  Re: Закон Кулона для диэлектриков

Посмотрел Фейнмана, т.5., параграф 10.5. Вроде его слова можно трактовать, что в керосине (как и в других жидких диэлектриках) действительно заряды будут притягиваться слабее. Его аргументацию я пока не понял. Он объясняет, что работа по перемещению пробного третьего заряда между исходными двумя уменьшится. Допустим. Ну и что? Однако далее он пишет, что всё гораздо сложнее. И не правильно в принципе записывать закон Кулона с диэлектрической постоянной для вещества. как это делается в старых книгах.

Автор:  Andy [ 26 июн 2017, 21:23 ]
Заголовок сообщения:  Re: Закон Кулона для диэлектриков

searcher
Я думаю, что Вам поможет разобраться в проблеме книга С. Г. Калашникова "Электричество".

Автор:  searcher [ 26 июн 2017, 22:11 ]
Заголовок сообщения:  Re: Закон Кулона для диэлектриков

Andy писал(а):
Я думаю, что Вам поможет разобраться в проблеме книга С. Г. Калашникова "Электричество".

Спасибо. Но там в параграфе 45 ни одной формулы.

Автор:  Andy [ 26 июн 2017, 22:28 ]
Заголовок сообщения:  Re: Закон Кулона для диэлектриков

searcher
А как насчёт наводящих рассуждений в других параграфах, например, 40 и 44, а также примера в параграфе 72? Да, Ваш случай там не рассматривается, но, в отличие от меня, Вы способны к рассуждениям, по-моему.

Автор:  searcher [ 26 июн 2017, 22:40 ]
Заголовок сообщения:  Re: Закон Кулона для диэлектриков

Andy писал(а):
А как насчёт наводящих рассуждений в других параграфах, например, 40 и 44,

Там про электрическое поле в диэлектрике.
searcher писал(а):
По сути его объяснение сводится к тому, что электрическое поле в диэлектрике должно быть меньше. С этим я полностью согласен.

Про поле я согласен. Я про силы спрашивал.
Пример 1 в параграфе 72 меня не убедил. Там правильная постановка вопроса должна быть другой. Диэлектрик должен находиться в стабильном объёме. А пластины конденсатора должны двигаться рядом в вакууме. Но вопрос я буду ещё изучать. Ещё раз спасибо за информацию.

Автор:  Andy [ 26 июн 2017, 22:58 ]
Заголовок сообщения:  Re: Закон Кулона для диэлектриков

searcher
Я с грустью признаюсь Вам, что меня многие годы устраивало и теперь устраивает такое объяснение. :oops:

Автор:  radix [ 29 июн 2017, 01:37 ]
Заголовок сообщения:  Re: Закон Кулона для диэлектриков

Поле внутри диэлектрика имеет меньшую напряжённость, вследствие его поляризации.
Именно поэтому в керосине сила притяжения разноименно заряженных тел ослабевает, потому что напряжённость поля уменьшается.
Если же между заряженными телами поместить тело из твёрдого диэлектрика, то внутри него напряжённость поля опять-таки будет уменьшена за счёт поляризации. Но снаружи этого тела, на его поверхности, появятся связанные заряды, которые также действуют на данные заряженные тела, а именно притягивают их. Поэтому помещение между разноименно заряженными телами твёрдого диэлектрика приводит к увеличению силы притяжения.

Металлический шар, помещённый между заряженными телами, не будет экранировать притяжение. Поле внутри шара будет отсутствовать, это да. Но снаружи электрическое поле будет усилено индуцированными на поверхности шара зарядами. Поэтому помещение между разноименно заряженными телами тела из проводника также усилит притяжение.

Вот, очень рекомендую этот ресурс, школьная "продвинутая" физика:
http://www.physics.ru/courses/op25part2 ... VQz6LkcTIU

Страница 1 из 1 Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/