Заряд в чем измеряется

Закон Кулона. Единица электрического заряда

Закон Кулона. Единица электрического заряда

«Физика - 10 класс»

Какие взаимодействия называют электромагнитными? В чём проявляется взаимодействие зарядов?

Приступим к изучению количественных законов электромагнитных взаимодействий. Основной закон электростатики — закон взаимодействия двух неподвижных точечных заряженных тел.

Основной закон электростатики был экспериментально установлен Шарлем Кулоном в 1785 г. и носит его имя.

Если расстояние между телами во много раз больше их размеров, то ни форма, ни размеры заряженных тел существенно не влияют на взаимодействия между ними.

Вспомните, что и закон всемирного тяготения тоже сформулирован для тел, которые можно считать материальными точками.

Заряженные тела, размерами и формой которых можно пренебречь при их взаимодействии, называются точечными зарядами.

Сила взаимодействия заряженных тел зависит от свойств среды между заряженными телами. Пока будем считать, что взаимодействие происходит в вакууме. Опыт показывает, что воздух очень мало влияет на силу взаимодействия заряженных тел, она оказывается почти такой же, как и в вакууме.

Опыты Кулона.

Идея опытов Кулона аналогична идее опыта Кавендиша по определению гравитационной постоянной. Открытие закона взаимодействия электрических зарядов было облегчено тем, что эти силы оказались велики и благодаря этому не нужно было применять особо чувствительную аппаратуру, как при проверке закона всемирного тяготения в земных условиях. С помощью крутильных весов удалось установить, как взаимодействуют друг с другом неподвижные заряженные тела.

Крутильные весы состоят из стеклянной палочки, подвешенной на тонкой упругой проволочке (рис. 14.3). На одном конце палочки закреплён маленький металлический шарик а, а на другом — противовес с. Ещё один металлический шарик b закреплён неподвижно на стержне, который, в свою очередь, крепится на крышке весов.

При сообщении шарикам одноимённых зарядов они начинают отталкиваться друг от друга. Чтобы удержать их на фиксированном расстоянии, упругую проволочку нужно закрутить на некоторый угол до тех пор, пока возникшая сила упругости не скомпенсирует кулоновскую силу отталкивания шариков. По углу закручивания проволочки определяют силу взаимодействия шариков.

Крутильные весы позволили изучить зависимость силы взаимодействия заряженных шариков от значений зарядов и от расстояния между ними. Измерять силу и расстояние в то время умели. Единственная трудность была связана с зарядом, для измерения которого не существовало даже единиц. Кулон нашёл простой способ изменения заряда одного из шариков в 2, 4 и более раза, соединяя его с таким же незаряженным шариком. Заряд при этом распределялся поровну между шариками, что и уменьшало исследуемый заряд в известном отношении. Новое значение силы взаимодействия при новом заряде определялось экспериментально.

Закон Кулона.

Опыты Кулона привели к установлению закона, поразительно напоминающего закон всемирного тяготения.

Cила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Силу взаимодействия зарядов называют кулоновской силой.

Если обозначить модули зарядов через |q1 и |q2|, а расстояние между ними через r, то закон Кулона можно записать в следующей форме:

где k — коэффициент пропорциональности, численно равный силе взаимодействия единичных зарядов на расстоянии, равном единице длины. Его значение зависит от выбора системы единиц.

Такую же форму (14.2) имеет закон всемирного тяготения, только вместо заряда в закон тяготения входят массы, а роль коэффициента к играет гравитационная постоянная.

Легко обнаружить, что два заряженных шарика, подвешенные на нитях, либо притягиваются друг к другу, либо отталкиваются. Отсюда следует, что силы взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов направлены вдоль прямой, соединяющей эти заряды (рис. 14.4).

Подобные силы называют центральными. В соответствии с третьим законом Ньютона 1,2 = -2,1.

Единица электрического заряда.

Выбор единицы заряда, как и других физических величин, произволен. Естественно было бы за единицу принять заряд электрона, что и сделано в атомной физике, но этот заряд слишком мал, и поэтому пользоваться им в качестве единицы заряда не всегда удобно.

В Международной системе единиц (СИ) единица заряда является не основной, а производной и эталон для неё не вводится. Наряду с метром, секундой и килограммом в СИ введена основная единица для электрических величин — единица силы тока — ампер. Эталонное значение ампера устанавливается с помощью магнитных взаимодействий токов.

Единицу заряда в СИ — кулон устанавливают с помощью единицы силы тока.

Один кулон (1 Кл) — это заряд, проходящий за 1 с через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А: 1 Кл = 1 А • 1 с.

Единица коэффициента k в законе Кулона при записи его в единицах СИ — Н • м2/Кл2, так как согласно формуле (14.2) имеем

где сила взаимодействия зарядов выражается в ньютонах, расстояние — в метрах, заряд — в кулонах. Числовое значение этого коэффициента можно определить экспериментально. Для этого надо измерить силу взаимодействия F между двумя известными зарядами |q1| и |q2|, находящимися на заданном расстоянии r, и эти значения подставить в формулу (14.3). Полученное значение k будет равно:

k = 9 • 109 Н • м2/Кл2.         (14.4)

Заряд в 1 Кл очень велик. Сила взаимодействия двух точечных зарядов, по 1 Кл каждый, расположенных на расстоянии 1 км друг от друга, чуть меньше силы, с которой земной шар притягивает груз массой 1 т. Поэтому сообщить небольшому телу (размером порядка нескольких метров) заряд в 1 Кл невозможно.

Отталкиваясь друг от друга, заряженные частицы не могут удержаться на теле. Никаких других сил, способных в данных условиях компенсировать кулоновское отталкивание, в природе не существует.

Но в проводнике, который в целом нейтрален, привести в движение заряд в 1 Кл не составляет большого труда. Ведь в обычной электрической лампочке мощностью 200 Вт при напряжении 220 В сила тока немного меньше 1 А. При этом за 1 с через поперечное сечение проводника проходит заряд, почти равный 1 Кл.

Вместо коэффициента k часто применяется другой коэффициент, который называется электрической постоянной ε0. Она связана с коэффициентом k следующим соотношением:

Закон Кулона в этом случае имеет вид

Если заряды взаимодействуют в среде, то сила взаимодействия уменьшается:

где ε — диэлектрическая проницаемость среды, показывающая, во сколько раз сила взаимодействия зарядов в среде меньше, чем в вакууме.

Минимальный заряд, существующий в природе, — это заряд элементарных частиц. В единицах СИ модуль этого заряда равен:

е = 1,6 • 10-19 Кл.         (14.5)

Заряд, который можно сообщить телу, всегда кратен минимальному заряду:

q = ±N|е|,

где N — целое число. Когда заряд тела существенно больше по модулю минимального заряда, то проверять кратность не имеет смысла, однако когда речь идёт о заряде частиц, ядер атомов, то заряд их должен быть всегда равен целому числу модулей заряда электрона.

Источник: «Физика - 10 класс», 2014, учебник Мякишев, Буховцев, Сотский

Электростатика - Физика, учебник для 10 класса - Класс!ная физика

Что такое электродинамика --- Электрический заряд и элементарные частицы. Закон сохранения заряд --- Закон Кулона. Единица электрического заряда --- Примеры решения задач по теме «Закон Кулона» --- Близкодействие и действие на расстоянии --- Электрическое поле --- Напряжённость электрического поля. Силовые линии --- Поле точечного заряда и заряженного шара. Принцип суперпозиции полей --- Примеры решения задач по теме «Напряжённость электрического поля. Принцип суперпозиции полей» --- Проводники в электростатическом поле --- Диэлектрики в электростатическом поле --- Потенциальная энергия заряженного тела в однородном электростатическом поле --- Потенциал электростатического поля и разность потенциалов --- Связь между напряжённостью электростатического поля и разностью потенциалов. Эквипотенциальные поверхности --- Примеры решения задач по теме «Потенциальная энергия электростатического поля. Разность потенциалов» --- Электроёмкость. Единицы электроёмкости. Конденсатор --- Энергия заряженного конденсатора. Применение конденсаторов --- Примеры решения задач по теме «Электроёмкость. Энергия заряженного конденсатора»

class-fizika.ru

В чем еще помимо Кулонов измеряется заряд конденсатора? Пишется так "C". Равны ли они между собой?

Заряд всегда измеряется в кулонах чувак. "Равны ли они между собой? " - кто и кто равны ли?

Он измеряется не кулонами, а ФАРАДАМИ, МИКРОФАРАДАМИ и тд....

может энергия запасенная конденсатором?

ЗАРЯД КОНДЕНСАТОРА - электрический заряд на одной из обкладок конденсатора (так как на обкладках конденсатора заряды равны по величине, но противоположны по знаку, то сумма их всегда равна нулю) . Величина заряда есть Q = CU, где С - ёмкость конденсатора, а U - разность потенциалов мезжу его обкладками. Словарь Бензаря

С - это емкость конденсатора, которая зависит только от формы его и среды между пластинами. заряд на нем равен q=Cu, где u разность потенциалов на пластинах. там написанно С=100пФ=100*10^(-12)Ф=10^(-10)Ф

С - это не заряд, а ёмкость конденсатора. Измеряется в Фарадах.

C - ёмкость. G - заряд. Емкость конденсатора определяют по формуле: C=g/U, где g-заряд на одной обкладке конденсатора, а U-напряжение между обкладками. Заряды на обкладках равны, но противоположны по знаку. Ёмкость конденсатора можно рассчитать окольным путём. Для этого через конденсатор пропускают переменный ток частотой "w" и измеряют реактивное сопротивление: <img src="//otvet.imgsmail.ru/download/42c614ddaf1fb116698ea3ed1ff0b464_i-82.jpg" > <img src="//otvet.imgsmail.ru/download/42c614ddaf1fb116698ea3ed1ff0b464_i-83.jpg" > <img src="//otvet.imgsmail.ru/download/42c614ddaf1fb116698ea3ed1ff0b464_i-84.jpg" >

заряд может измерятся в Абсолютных электростатических единицах заряда Абсолютная электростатическая единица заряда – это такой заряд, который действует на равный ему заряд, расположенный на расстоянии 1 см в вакууме, с силой в 1 дину По вашей ссылке перешел и там какая то фигня ))

Qc(t) * v C, n&#225;boj kondenz&#225;toru v &#269;ase t ПЕРЕВОД - в кулонах, заряд конденсатора в момент t

touch.otvet.mail.ru

Электрический заряд: Закон Кулона

Подобно понятию гравитационной массы тела в механике Ньютона, понятие заряда в электродинамике является первичным, основным понятием. Электрический заряд – это физическая величина, характеризующая свойство частиц или тел вступать в электромагнитные силовые взаимодействия. Электрический заряд обычно обозначается буквами q или Q. Совокупность всех известных экспериментальных фактов позволяет сделать следующие выводы:

• Существует два рода электрических зарядов, условно названных положительными и отрицательными.
• Заряды могут передаваться (например, при непосредственном контакте) от одного тела к другому. В отличие от массы тела электрический заряд не является неотъемлемой характеристикой данного тела. Одно и то же тело в разных условиях может иметь разный заряд.
• Одноименные заряды отталкиваются, разноименные – притягиваются. В этом также проявляется принципиальное отличие электромагнитных сил от гравитационных. Гравитационные силы всегда являются силами притяжения.

Одним из фундаментальных законов природы является экспериментально установленный закон сохранения электрического заряда. В изолированной системе алгебраическая сумма зарядов всех тел остается постоянной:

q1 + q2 + q3 + … +qn = const.

Закон сохранения электрического заряда утверждает, что в замкнутой системе тел не могут наблюдаться процессы рождения или исчезновения зарядов только одного знака. С современной точки зрения, носителями зарядов являются элементарные частицы. Все обычные тела состоят из атомов, в состав которых входят положительно заряженные протоны, отрицательно заряженные электроны и нейтральные частицы – нейтроны. Протоны и нейтроны входят в состав атомных ядер, электроны образуют электронную оболочку атомов. Электрические заряды протона и электрона по модулю в точности одинаковы и равны элементарному заряду e.

e = 1,602177·10–19 Кл ≈ 1,6·10–19 Кл.

В нейтральном атоме число протонов в ядре равно числу электронов в оболочке. Это число называется атомным номером. Атом данного вещества может потерять один или несколько электронов или приобрести лишний электрон. В этих случаях нейтральный атом превращается в положительно или отрицательно заряженный ион. Заряд может передаваться от одного тела к другому только порциями, содержащими целое число элементарных зарядов. Таким образом, электрический заряд тела – дискретная величина:

Физические величины, которые могут принимать только дискретный ряд значений, называются квантованными. Элементарный заряд e является квантом (наименьшей порцией) электрического заряда. Следует отметить, что в современной физике элементарных частиц предполагается существование так называемых кварков – частиц с дробным зарядом и Однако, в свободном состоянии кварки до сих пор наблюдать не удалось. В обычных лабораторных опытах для обнаружения и измерения электрических зарядов используется электрометр – прибор, состоящий из металлического стержня и стрелки, которая может вращаться вокруг горизонтальной оси (рис. 4.1.1). Стержень со стрелкой изолирован от металлического корпуса. При соприкосновении заряженного тела со стержнем электрометра, электрические заряды одного знака распределяются по стержню и стрелке. Силы электрического отталкивания вызывают поворот стрелки на некоторый угол, по которому можно судить о заряде, переданном стержню электрометра.

1

Рисунок 4.1.1. Перенос заряда с заряженного тела на электрометр.

Электрометр является достаточно грубым прибором; он не позволяет исследовать силы взаимодействия зарядов. Впервые закон взаимодействия неподвижных зарядов был установлен французским физиком Ш. Кулоном (1785 г.). В своих опытах Кулон измерял силы притяжения и отталкивания заряженных шариков с помощью сконструированного им прибора – крутильных весов (рис. 4.1.2), отличавшихся чрезвычайно высокой чувствительностью. Так, например, коромысло весов поворачивалось на 1° под действием силы порядка 10–9 Н. Идея измерений основывалась на блестящей догадке Кулона о том, что если заряженный шарик привести в контакт с точно таким же незаряженным, то заряд первого разделится между ними поровну. Таким образом, был указан способ изменять заряд шарика в два, три и т. д. раз. В опытах Кулона измерялось взаимодействие между шариками, размеры которых много меньше расстояния между ними. Такие заряженные тела принято называть точечными зарядами. Точечным зарядом называют заряженное тело, размерами которого в условиях данной задачи можно пренебречь.

2

Рисунок 4.1.2. Прибор Кулона.

3

Рисунок 4.1.3. Силы взаимодействия одноименных и разноименных зарядов.

На основании многочисленных опытов Кулон установил следующий закон: Силы взаимодействия неподвижных зарядов прямо пропорциональны произведению модулей зарядов и обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними:

Силы взаимодействия подчиняются третьему закону Ньютона: Они являются силами отталкивания при одинаковых знаках зарядов и силами притяжения при разных знаках (рис. 4.1.3). Взаимодействие неподвижных электрических зарядов называют электростатическим или кулоновским взаимодействием. Раздел электродинамики, изучающий кулоновское взаимодействие, называют электростатикой. Закон Кулона справедлив для точечных заряженных тел. Практически закон Кулона хорошо выполняется, если размеры заряженных тел много меньше расстояния между ними. Коэффициент пропорциональности k в законе Кулона зависит от выбора системы единиц. В Международной системе СИ за единицу заряда принят кулон (Кл). Кулон – это заряд, проходящий за 1 с через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А. Единица силы тока (ампер) в СИ является наряду с единицами длины, времени и массы основной единицей измерения. Коэффициент k в системе СИ обычно записывают в виде:

где – электрическая постоянная.  Опыт показывает, что силы кулоновского взаимодействия подчиняются принципу суперпозиции. Если заряженное тело взаимодействует одновременно с несколькими заряженными телами, то результирующая сила, действующая на данное тело, равна векторной сумме сил, действующих на это тело со стороны всех других заряженных тел. Рис. 4.1.4 поясняет принцип суперпозиции на примере электростатического взаимодействия трех заряженных тел.

4

Рисунок 4.1.4. Принцип суперпозиции электростатических сил

fizika.ayp.ru

35.3 Единицы измерения электрического заряда. Часть VI. Электростатика.

35.3 Единицы измерения электрического заряда.

 К данному моменту нашего повествования сложилась парадоксальная ситуация − мы сформулировали закон взаимодействия заряженных тел, выразили его в виде формулы, но не определили величины зарядов этих тел. Для такого определения необходимо задать единицу измерения электрического заряда. Проще всего в качестве эталона заряда использовать некоторое, хорошо известное всем заряженное тело, например, электрон1. Как мы увидим в дальнейшем, заряд электрона является естественной единицей измерения заряда. Но, во-первых, электрон был открыт относительно недавно, каких-то сто лет назад, и примерно через сто лет после открытия закона Кулона. Во-вторых, этот заряд мал, поэтому его использование для определения зарядов макроскопических тел не удобно. Заметим, что в ядерной физике и физике элементарных частиц заряд электрона является единицей измерения зарядов других частиц. Для задания единиц измерения физических величин необходимо использовать физические законы. С этой точки зрения можно установить величину единицы заряда на основании закона Кулона. Для этого можно положить коэффициент пропорциональности в формулах (1) − (2) равным единице и дать следующее определение единицы заряда: два единичных заряда, находящихся на единичном расстоянии, взаимодействуют с единичной силой. Кстати именно так определяется величина заряда в одной из систем единиц измерения СГСЭ, которой до сих пор с удовольствием пользуются некоторые физики-теоретики. В общепринятой (и обязательной) системе единиц СИ принято другое определение единицы заряда, основанное на другом физическом законе − законе взаимодействия электрических токов Ампера, строгое определение этой единицы мы дадим при изучении взаимодействия токов. Основная причина такого определения заключается в том, что создать эталон силы тока технически намного проще, чем эталон электрического заряда. Поэтому в системе СИ в качестве основной электрической единицы выбрана единица силы тока − Ампер. Единица заряда в этой системе является производной. Эта единица носит название Кулон (сокращенно Кл), в честь автора основного закона электростатики. По определению 1 Кулон это заряд, который протекает через поперечное сечение проводника при силе тока в 1 Ампер за 1 секунду:

 Можно обратится к аналогии с законом всемирного тяготения − как мы упоминали, на основании этого закона можно было бы установить единицы гравитационной массы. Однако оказалось удобней установить эталон инерционной массы − килограмм. Поэтому в законе всемирного тяготения появился размерный коэффициент пропорциональности − гравитационная постоянная.  Аналогично, так как единица заряда установлена на основании закона Ампера, в законе Кулона коэффициент пропорциональности должен иметь размерность, а его численное значение определяется экспериментально.  Для упрощения многих формул электростатики коэффициент пропорциональности в системе СИ записывают в несколько непривычной форме где константа εo называется электрической постоянной. Поэтому формула закона Ш. Кулона в системе СИ имеет вид  Экспериментально2 определенное численное значение электрической постоянной равно При расчетах удобно использовать значение константы  Физический смысл коэффициента k очевиден − два заряда величиной в 1 Кл каждый, находящиеся на расстоянии в 1 метр взаимодействуют с силой 9 × 109 H. Обратите внимание громадность этой силы! Для электростатики заряд в 1 Кулон является очень большим − описанные нами стеклянные и эбонитовые палочки при электризации трением имеют заряды порядка 10−10 Кл. 1Определили же когда-то в качестве единицы массы массу одного литра обыкновенной воды (правда, потом уточнили − дисцилированной и при температуре 4 °С).2В 1985 году были переопределены основные единицы системы СИ. В частности в качестве точной фундаментальной точной константы принята скорость света в вакууме. В связи с этим электрическая постоянная стала точной константой, так как она связана со скоростью света.

fizportal.ru

Ответы@Mail.Ru: В чём измеряется ёмкость аккумуляторов? Амперы? мАч

Максимально возможный полезный заряд аккумулятора называется зарядной ёмкостью, или просто ёмкостью. Ёмкость аккумулятора — это заряд, отдаваемый полностью заряженным аккумулятором при разряде до наименьшего допустимого напряжения. В системе СИ ёмкость аккумуляторов измеряют в кулонах, на практике часто используется внесистемная единица — ампер-час. 1 А&#8901;ч = 3600 Кл.

Маленькие - в миллиамперах в час

мАч - милиАмперЧас. А вообще в Ампер-часах.

Немного подробнее Емкость аккумулятора - это произведение тока, на количество часов, при этой нагрузке . Например 12-ти вольтовый аккумулятор работал на лампочку мощностью 120 ватт ( это 10 ампер ) , в течении 10 часов и его напряжение стало резко падать ( всё это не совсем однозначно, но так принято обьяснять ) - его ёмкость - 100 а. ч ... мА. Ч - это тысячные ...( милиАмпер-Часы ) 1000 мА. Ч = 1 А. Ч ... Для автомобильных аккумуляторов указывают ёмкость при 20-ти часовом режиме разряда ( в стартерном режиме эта ёмкость будет ниже в 2-3 раза ).

теоретическая ёмкость.. . в АМПЕР-ЧАСАХ. . к примеру автомобильный 55 А. ч.. . как бы .. теоретически. . 55 ампер в течении часа. . но практически при 55 амперах он и 10 минут не протянет. . есть номинальный разрядный ток ...0,1 С.. . т. е. 5,5 ампер в час.. . при 8 часовом разряде. . у литиевых если написано 1200 милиампер час. . (т. е . 1,2 ампер-час) тоже самое. . свои ограничения по номинальному разрядному току. . но литий всреднем может отдавать токи в 5 С.. . без ущерба для него. . но кратковременно. . до нескольких минут. . (5С - 6 ампер..)

А/час. Это- при подключении нагрузки в 1 ампер, до минимального напряжения, аккумулятор будет разряжаться указанное на нем кол-во часов. 50 А/час - 50 часов.

Люди, зачем вы несёте чепуху? Не знаю предмет вопроса, не стоит отвечать. Ёмкость, измеряемая, к примеру в Ампер-Часах, значит то, что аккумулятор способен отдавать ток 1А в течение стольки часов, какая цифра указана. Нам это очень подробно и многократно вдалбливали. Пример из ответа выше: если аккумулятор заявлен 55 АЧ, значит он способен в течение 55 часов давать ток 1 Ампер. Но никак не наоборот! Если ждать от него 55 Ампер в течение часа - можно ждать вечно. Такого не будет.

touch.otvet.mail.ru

---

• 
  Однолинейная схема тяговой подстанции
• 
  Что в физике означает c
• 
  Как сделать бензогенератор на 220 вольт своими руками
• 
  Пс структура
• 
  Нормативно техническая документация в электроустановках
• 
  Подготовка персонала к эксплуатации электроустановок
• 
  Марс радиус планеты
• 
  С уменьшением температуры электросопротивление металлов
• 
  Нож с пяткой для снятия изоляции своими руками
• 
  Трещит счетчик электроэнергии
• 
  Способы возбуждения синхронных машин