Равновесие зарядов

Во многих задачах рассматривают равновесие небольших заряженных тел. На то, что их можно рассматривать как точечные заряды, указывают обычно такие слова в условии задачи: «небольшие тела», «шарики» (а не шары!), «бусинка» и т. д.

Равновесие двух зарядов

1. Рассмотрим случай, когда шарики подвешены так, как показано на рисунке 55.1. Массы шариков m₁ и m₂, их заряды q₁ и q₂. Длина нити 2 равна l.

Рис. 55.1

а) Изобразите на чертеже силы, действующие на каждый шарик в случае, когда они заряжены одноимённо и разноимённо.

б) Зависит ли сила натяжения нити 1 от зарядов шариков?

в) В каком случае сила натяжения нити 2 больше m₂g: когда шарики заряжены одноимённо или разноимённо?

Пусть в одной точке на нитях одинаковой длины подвешены два шарика равной массы m с положительными зарядами q₁ и q₂ (рис. 55.2).

Рис. 55.2

Рассмотрим, при каком условии шарики будут находиться в равновесии в воздухе и в диэлектрике.

Обозначим массу каждого шарика m, а длину нити l. Угол между нитями обозначим 2 α (это удобнее при расчётах). Расстояние между шариками, находящимися в равновесии, обозначим r.

Пусть сначала шарики находятся в вакууме (или в воздухе).

2. Одинаковы ли углы отклонения нитей от вертикали?

3. Изобразите на чертеже все силы, действующие на один из шариков.

Продолжение >>>