Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
§ 7. Формулы электростатики в практической системе единиц
Как было упомянуто в §2, практической единицей количества электричества является кулон, или, что то же, ампер-секунда:
1 кулон=1 ампер-секунда = 3•109 абс. эл.-ст. ед.
В качестве единицы силы в практической электрической системе единиц принимают силу, которая на пути в 1 см производит работу, равную 1 джоулю. Для обозначения этой единицы силы можно пользоваться символом джоуль/сантиметр (сокращённо дж/см). Так как 1джоуль=107 эргов, то очевидно, что 1дж/см=107 дин=10,2 кГ. Нетрудно сообразить, что если в законе Кулона
F=Q1•Q2/r2
мы выразим заряды Q1 и Q2 не в абсолютных электростатических единицах, а в кулонах и, оставив расстояние r выраженным в санти метрах, пожелаем, чтобы сила F была выражена не в динах, а в джоулях на сантиметр, то в правой части закона Кулона появится
коэффициент, численно равный (3•109)2/107=9•1011. Чтобы не загро мождать формулы этим числовым коэффициентом, а заодно избавиться и от того коэффициента, равного 4pi:, который, как можно видеть из предыдущих параграфов, фигурирует из геометрических оснований во многих формулах электростатики, поступают следующим обра зом. Коэффициент 9•1011 переносят в знаменатель формулы Кулона
и величину /9•1011 обозначают через 4*:
= 4*•9•1011.
Иначе говоря, для характеристики диэлектрических свойств среды пользуются такими числовыми выражениями диэлектрических посто янных в практической системе единиц, которые пропорциональны «истинным» величинам диэлектрических постоянных :
Следует иметь в виду, что обычно применяемые в физике при пользовании абсолютной системой единиц числовые выражения диэлек трических констант только в условном смысле могут именоваться «истинными», так как остаётся открытым вопрос, надлежит ли считать диэлектрическую постоянную отвлечённым числом или этой величине следует приписать особую размерность, вытекающую из закона
Кулона:
Принимая во внимание, что электрический потенциал имеет размерность,
или, что то же,
размерность диэлектрической постоянной в терминах
практической системы единиц можно, очевидно, выразить так:
Пользуясь абсолютной электростатической системой единиц, диэлек трическую постоянную обычно считают отвлечённой величиной; при этом для вакуума 0=1. Пользуясь практической системой единиц, диэлектрическую постоянную предпочитают считать величиной, имею щей упомянутую размерность; при этом вакууму приписывают числовое выражение диэлектрической постоянной, равное
Итак, измеряя заряды Q1 и Q2 в кулонах, расстояние r — в санти метрах и пользуясь числовыми выражениями диэлектрических по стоянных в практической системе единиц, закон Кулона можно выразить следующей формулой:
(15)
В практической системе единицей электрического потенциала яв ляется такая разность потенциалов, при прохождении которой 1 кулон совершает работу, равную 1 джоулю. Проходя ту же разность потенци алов, одна абсолютная электростатическая единица, очевидно, совершит
работу, в 3•109 раз меньшую, т. е. 1/3•10-9 джоуля, что составляет 1/300 эрга. Стало быть,
Практической единицей напряжённости Е электрического поля служит 1 в/см, или, иначе говоря, напряжённость такого поля, кото рое действует на заряд в 1 кулон с силой в 1 дж/см. Нетрудно сообразить, что