Page 45 - fizica-viii

UNITATEA 2 Fenomene electrice şi magnetice – Electrostatica 43

q ∙ q

1| |
2|
|
F = k ∙ _ Știai că?

2

r

Câmpul electric este o formă de
unde: F – forța electrostatică (forța coulombiană) existență a materiei care apare în
q , q – sarcinile corpurilor electrizate jurul corpurilor electrizate și care
2
1
r – distanța dintre corpurile electrizate se manifestă prin forțe aplicate
k – constantă de proporționalitate care depinde de proprietățile unui corp de probă încărcat elec­
electrice ale mediului. tric. Un câmp electric produs de
un corp încărcat electric aflat în
9 N ∙ m

2

În vid, k = 9 ∙ 10 _ 2 . repaus este constant în timp și se

C
În aer, k are aproximativ aceeași valoare. În alte medii (ulei, alcool etc.) k numește câmp electrostatic.
are alte valori, adică interacțiunea electrostatică este influențată de mediul
dielectric (izolator) în care sunt plasate sarcinile.
Forța, fiind o mărime vectorială, se exercită de-a lungul distanței din-
tre corpurile electrizate. Forța poate fi de atracție (fig.5), dacă sarcinile au
semne opuse și de respingere, dacă sarcinile au același semn (fig.6,7).
Fig. 5
Fig.8 ‒ Liniile câmpului electric
creat de două sarcini punctiforme,
egale, de semne opuse
Fig. 6
Fig. 7
→

unde: ‒ forța cu care acționează sarcina q asupra sarcinii q 2

F

→
12
1

F

– forța cu care acționează sarcina q asupra sarcinii q .

1
2
21
Legea interacțiunii sarcinilor electrice (Legea lui Coulomb) este valabilă
numai pentru sarcinile electrice punctiforme, adică pentru sarcinile care
aparțin unor corpuri mici în comparație cu distanța dintre ele. Sarcina elec-
trică punctiformă este un model fizic. Legea lui Coulomb se aplică doar sar- Fig.9 ‒ Liniile câmpului electric
cinilor electrice aflate în repaus una în raport cu cealaltă. creat de două sarcini punctiforme,
egale, de același semn
Problemă rezolvată Generatorul Van de Graaff
este un instrument important
Calculează forța de respingere coulombiană dintre două corpuri punc- pentru explorarea fenomene­
tiforme electrizate pozitiv, fiecare cu sarcina de 0,2 mC, situate în vid, la lor electrostatice, dar și pentru
distanța de 6 m. aplicații științifice și industriale
Rezolvare: care necesită tensiuni electrice

q = q = 0,2 mC = 2 ∙ 10 C Din Legea lui Coulomb, F = k ∙ q ∙ q foarte mari.

−4
1 _

2
.

2

1
2

r = 6 m 2 r −4 2
9 N ∙ m (2 ∙ 10 C)
∙

2

=

2
F = ? Numeric, F = 9 ∙ 10 _ _ 10 N.

C

( 6 m )

Verifică dacă ai înțeles!
1 Forța de interacțiune electrostatică dintre două corpuri punctiforme încăr-
cate electric are valoarea –20 N. Corpurile sunt încărcate cu sarcină electrică:
a) de același semn; b) de semne contrare.
2 Cum se modifică forța de interacțiune dintre două sarcini punctiforme
dacă dublăm sarcina fiecăreia și distanța dintre ele?
Cușca Faraday este o struc­
Aplică cele învățate! tură care blochează câmpurile
electrice externe, protejând
Calculează forța de atragere coulombiană dintre protonul și electronul astfel interiorul de descăr­
atomului de hidrogen situat în aer, știind că distanța dintre ei este de 53 pm cări electrice sau de radiații

(sarcina protonului este 1,6 ∙ 10 C , sarcina electronului este − 1,6 ∙ 10 C ). electromagnetice.

−19
−19