Закон Кулона

Рет қаралды 11,630

Күн бұрын

Пікірлер: 75

@mike-stpr 2 ай бұрын

Хорошо бы в ролике еще упомянуть практические применения электростатики. К примеру электретные динамики. В детстве я смотрел одну передачу по телевизору и там показывалась схема самодельного электретного динамика (из пленочного конденсатора). Я настолько этим заинтересовался, что поставил фотоаппарат на штатив (смену 8м) и сфоткал телевизор с этой схемой и (главное) с адресом, написав на который можно было получить подробную инструкцию по его созданию. После проявления пленки и печати карточки, я с удивлением обнаружил, что текст адреса вполне читаем. И, написав по этому адресу я, через несколько месяцев, получил письмо (бумажное) с инструкцией, отпечатанной на печатающей машинке (или может быть ромашковом принтере) на тонком листе А4 (сложенном в 4 раза, чтобы уместиться в конверт). И я даже попытался собрать этот динамик (в то время обычные динамики были железными, очень тяжелыми и громоздкими, а этот должен был получиться абсолютно плоским и легчайшим. Но, к сожалению, всё уперлось в конденсатор. Я даже нашел (не помню уж как) нужного типа, но лента в нём была вплавлена в какой-то прозрачный пластик и я не смог её оттуда достать без повреждений, засим всё и закончилось. 🙂Было бы безумно интересно послушать про этот и другие варианты непосредственного применения на практике электростатики, не только для фокусов с шариком на потолке или стене, но и такие полезные и интересные как плоский картонный динамик или что-то подобное! 🙂СПАСИБО!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 🙂

@ivansakovich7653 2 ай бұрын

Отлично! Давно пора рассказать про все электрические термины! Мне очень понравились.

@andreylegal 2 ай бұрын

Спасибо, очень хорошие ролики, смотрю всегда, физика моя Любимая.

@электромагнетизм 2 ай бұрын

Здравствуйте! Большое спасибо за вашу работу! Было бы здорово увидеть в одном из следующих роликов, посвященном емкости, экспериментальную проверку того, что электрическая емкость отдельно взятого проводника зависит только от его геометрических характеристик и не зависит, к примеру, от материала проводника. Успехов на вашем нелегком пути!

@SorokinAU 2 ай бұрын

Спасибо за ваш труд и наглядные эксперименты!

@ВладМи-п7щ 2 ай бұрын

Спасибо за любопытные эксперименты!

@Seriyv0lk 2 ай бұрын

Вооот такое число! Креативность на уровне, молодцы!😄

@a1exkim 2 ай бұрын

Это прекрасно! Так изящно сделаны эксперименты с силой от расстояния для одноименных зарядов и с частотой от расстояния для разноименных! И всё остальное тебе очень-очень интересно

@evgeniygray2204 2 ай бұрын

Спасибо! Очень круто!

@mrgoodpeople 2 ай бұрын

А мне нравится следующий факт. Я про него много раз писал, но лайки за это обычно не ставят =). Мне нравится что из такого простого закона, как закон Кулона (а это закон электростатики, то есть все заряды у нас неподвижны) можно математически вывести все уравнения электродинамики (то есть уравнения Максвелла), если аккуратно применять преобразования Лоренца при переходах из одной системы отсчёта в другую. Исторически Максвелл конечно делал не так, ведь преобразования Лоренца тогда ещё не были известны. Но необходимость их "придумать" отчасти и возникла из-за тех несостыковок, которые показывали эти уравнения применительно к остальной части известной тогда физики.

@michaelpovolotskyi3295 2 ай бұрын

Я об этом слышал, готов принять, что это так, но вы где-то видели этот вывод? Я только слышал от лекторов, что, да, это можно сделать, но мы этого делать не будем, а лишь покажем, что уравнения Максвелла инвариантны относительно группы преобразований Лоренца. Вопрос, на самом деле в том, какие еще предположения кроме закона Кулона, принципа суперпозиции, и преобразований Лоренца для пространства и времени (не для полей) нужно принять?

@mrgoodpeople 2 ай бұрын

@@michaelpovolotskyi3295 я этот вывод видел и даже повторял сам, чтобы наверняка =). Не хочется уверенно говорить другим о том, в чём я не был бы уверен сам. Там основная сложность не запутаться в производных, потому что под знаком дифференциала будут зависящие друг от друга члены dx и dt. И это с первого раза действительно выглядит запутанно. Если очень интересует, то я могу потом сказать название хорошей книжки, где этот вывод был сделал максимально понятным. Ну мне так кажется, раз я даже смог его сам повторить =). Пожалуй то, что вы перечислили - это всё, что нужно. Других предположений там вроде бы не было. Возможно закон сохранения чего-нибудь, но я точно сейчас не вспомню.

@michaelpovolotskyi3295 2 ай бұрын

@@mrgoodpeople Да, интересует. Какая книга?

@michaelpovolotskyi3295 2 ай бұрын

@@mrgoodpeople Особенно интересно, как быть, если заряды движутся ускоренно. И как быть с инвариантностью заряда при смене инерциальной системы отсчета.

@mrgoodpeople 2 ай бұрын

@@michaelpovolotskyi3295 ок, но мне потребуется время, чтобы найти её =( У меня есть только кусочки скриншотов из неё, а сама книга хранится где-то в истории браузера. Надеюсь она сохранилась. Иначе придётся использовать поисковик, надеясь что мне выдаст именно эту книгу.

@_Alhemist 2 ай бұрын

Покажите пожалуйста притяжение заряженых тел в вакууме. С детства было интересно почему в кинескопе порошок эмульсии с экрана не перелетает на катод прожектора кинескопа.

@michaelpovolotskyi3295 2 ай бұрын

К авторам. Было бы хоршо, если бы ввели понятие идеального проводника.

@SOME_WORDS 2 ай бұрын

Спасибо

@space_games 2 ай бұрын

А вы не пробовали такие эксперименты проводить, но вместо постоянного напряжения на шарик подавать высокую частоту? Я вот попробовал и получилось что-то очень странное. Взял трансформатор Теслы на 220 кГц с алюминиевым тором наверху. При напряжении 20 кВ на торе, алюминиевая фольга притягивается к тору примерно с такой же силой, как если зарядить тор постоянным напряжением 3-5 кВ. Но при тех же условиях, лента из фторопласта на высокую частоту никак не реагирует, а при постоянном напряжении - притягивается к тору почти так же, как фольга. Хотя в интернете пишут, что у фторопласта тангенс диэлектрических потерь почти не меняется от 0 Гц до 10 МГц.

@baidonn 2 ай бұрын

Интересно а как Кавендиш выводил закон обратных квадратов исходя что внутри сферы зарядов нет? Можете подсказать?

@АлександрА-в3д4ъ 2 ай бұрын

Кавендиш ничего не выводил, он опыт поставил по измерению гравитационной постоянной. Там шар равносилен точечному объекту.

@glebkravtsov2630 2 ай бұрын

Хороший вопрос. Дополнить хочется. Самая интересная вещь - это распределение зарядов по объёму. Заряд, он только на поверхности у проводника?

@baidonn 2 ай бұрын

@@АлександрА-в3д4ъ а ты посмотрел видео до конца?

@SOME_WORDS 2 ай бұрын

@@glebkravtsov2630однозначно, ибо одноименные заряды отталкиваются друг от друга.

@michaelpovolotskyi3295 2 ай бұрын

Там не самая простая математика. Можно доказать, что только если степень в законе Кулона равна двум, то выполены теорема Гаусса, теорема Ирншоу и теорема Фарадея. А уже из этого следует, что заряд на идеально проводящей сфере, заряженной от внешнего источника, будет локализован на внешней поверхности. Я думаю, авторы канала об этом расскажут. В школе об этом мало говорят, это курс общей физики ВУЗа.

@mahirbalayev5835 2 ай бұрын

Уважаемый учитель, касаясь заряженным маленьким шаром с внутренней поверхности большого шара всегда заряд переходить с внутреннего на внешного. А что если заколцовать заряженный большой шар с проводником с хорошим изоляцией? Будет ли в таком случае ток теч вечно? Этот вопрос всегда мучил меня но нигде внятного ответа не нашёл.

@SOME_WORDS 2 ай бұрын

К сожалению, не будет, потому что для внесения заряда внутрь сферы придется совершить работу.

@ТатьянаОрлова-х9т 2 ай бұрын

@@SOME_WORDS А если соединить внешнюю часть шара с внутренней экранированным проводом, какую работу надо будет совершать для внесения заряда внутрь шара?

@SOME_WORDS 2 ай бұрын

@@ТатьянаОрлова-х9т При отсутствии потерь, эта работа будет равна энергии заряда, которую он получил, удаляясь от поверхности заряженного шара. Это примерно как вывести шланг из нижней части бочки с водой, и попытаться залить воду обратно в бочку через ее верхний край.

@ТатьянаОрлова-х9т 2 ай бұрын

@@SOME_WORDS Потенциал снаружи шара выше, чем потенциал внутри шара. Проводник, соединяющий наружную и внутреннюю поверхности заэкранирован. Вопрос, что же помешает зарядам течь от большего потенциала к меньшему, как учит физика? А аналогия с бочкой воды не корректна, ибо шар выступает в роли насоса, перекачивающего заряды из внутренней полости на наружную поверхность.

@ТатьянаОрлова-х9т 2 ай бұрын

А как можно было бы объяснить такое явление, обкладки, в заряженном конденсаторе, притягиваются к диэлектрику, а если поверх одной обкладки положить третью, она будет отталкиваться от обкладки конденсатора?

@user-hammer1974 2 ай бұрын

Квадраты бы подтянуть. r^2

@AlexeySivokhin 2 ай бұрын

Интересно, а почему Вы решили, что используя источник, создающий РАЗНОСТЬ потенциалов, Вы получаете на шаре определённый заряд? Ведь заряд определяеся АБСОЛЮТНЫМ потенциалом по отношению к нулю, а какой потенциал у вас имеет второй полюс источника- неизвестно. Заземление нуля потенциала не гарантирует, земной шар вполне может иметь ненулевой абсолютный заряд, который может ещё и изменяться, да и токи бывают в земной коре- от гроз, например, да и высоковольтные ЛЭП тоже могут что-то такое навести. Вот и вероятное объяснение грубого несоответствия, когда сила упала в 5 раз- у Вас между экспериментами изменился абсолютный потенциал второго полюса вашего высоковольтного источника.

@Anti_During 2 ай бұрын

Мне закон Кулона про трение нравится. Как кирпич не положи, он скатится одинаково

@michaelpovolotskyi3295 2 ай бұрын

Это так в приближении школьной физики.

@KommynusT 2 ай бұрын

Где вектор, Лебовски?

@schetnikov 2 ай бұрын

Векторная запись нужна, чтобы с ней оперировать. А здесь она зачем?

@KommynusT 2 ай бұрын

@@schetnikov один из преподавателей по мат дисциплинам ответил почему он ходит на лекции всегда в костюме: - "Это дисциплинирует публику".

@piastri2023 2 ай бұрын

а вопрос простой. в школе СИ, а приличные люди пользуют СГС. почему?

@schetnikov 2 ай бұрын

В технике тоже СИ. А в преподавании физики и в статьях, связанных с электродинамикой, СГС удобнее, потому что не затеняет физической сути дела. Здесь поля В и Е, описывающие силы, действующие на заряды (и токи) измеряются в тех же единицах, что и поля Е и Н, описывающие порождение этих сил зарядами (и токами). Так что здесь нет никаких "магнитных индукций", есть только поле В, а поле Н появляется в средах с магнитной проницаемостью, не равно 1.

@DmitryRomantsov 2 ай бұрын

Когда-то давно думал, что у всего будет квадратичная зависимость от расстояния. Ну, типа 3 измерения. А оказалось, магнитов - не квадратичная зависимость от расстояния.

@mrgoodpeople 2 ай бұрын

ну по-идее дело не только в 3 измерения. Дело тут скорее в евклидовости пространства, то есть что в формуле расстояния везде вторые степени: S^2 = dx^2 + dy^2 + ... заметьте, что эта формула справедлива для любого количества измерений, что на бумаге, что в нашем трёхмерии, что в более высоких размерностях. а в квантовой физике вообще такая зависимость получается исходя из совершенно других предпосылок для случая, когда частица переносчик взаимодействия не имеет массы. Если масса есть, то сила убывает с расстоянием очень-очень быстро. Поэтому например ядерные взаимодействия такие короткодействующие, на масштабах ядер атома.

@DmitryRomantsov 2 ай бұрын

@@mrgoodpeople ну. Таки да. Но, будь измерений 2 - то линейная зависимость. А если 1, как в оптоволокне, так вообще не зависимо от расстояния. (если без потерь). И наоборот, будь 4 измерения, то зависимость была бы от куба расстояния.

@mrgoodpeople 2 ай бұрын

@@DmitryRomantsov ну, справедливости ради, мы ведь никогда не жили в реальном 2 мерном или 4 мерном пространстве =). эксперименты, когда мы искусственно что-то ограничиваем стенками, это не обязательно то же самое. В оптоволокне мы ведь измеряем не закон Кулона и его зависимость от расстояния. Там мы просто не даём пучку света расходиться в разные стороны, заставляя постоянно отражаться от стенок. Чисто формально и эм-волна распространяется по прямой почти не затухая с расстоянием. По крайней мере уравнения Максвелла для вакуума дают именно такие решения. Хотя по факту, конечно из-за дифракции расходимость пучка будет. Но не обратно квадрату, а линейно.

@mrgoodpeople 2 ай бұрын

@@DmitryRomantsov я сейчас напишу не про измерения, просто так, но по теме =). а вы в курсе, что закон обратных квадратов для закона Кулона на самом деле выполняется не точно? дело в том, что есть поправки. Первая из Общей Теории Относительности, ведь лабораторная система где мы проводим измерения не является инерциальной. В идеале проводить измерения нужно находясь вне гравитационного поля, либо находясь в свободном падении. Вторая идёт из квантовой теории поля. Вблизи заряда происходит поляризация вакуума (например неравномерно распределяются виртуальные электрон-позитронные пары) и поэтому очень-очень близко к электрону его заряд будет возрастать гораздо сильнее, на самом деле чуть ли не до бесконечности. Это называют голым электрическим зарядом, а реально наблюдаемый в эксперименте - экранированным или эффективным зарядом.

@SOME_WORDS 2 ай бұрын

Так и у пары зарядов противоположного знака, расположенных рядом друг с другом, зависимость будет не квадратичная. Там простые геометрические соображения, почему это происходит. Просто заряд в данных опытах использовался одиночный электрический заряд, а одиночных магнитов (магнитных монополей) не существует.

@erixoid 2 ай бұрын

Почему КавЕндиш, а не КАвендиш? О_о

@nikgl9324 2 ай бұрын

Сначала мы придумываем закон Кулона, и экспериментально доказываем его. А потом через этот закон определяем единицу заряда. Лепота. Что касается системе СИ, это вообще шок. Ну какое отношение данном случае заряд имеет отношение к магнитному полю и электрическому току, к какой-то электрический проницаемости вакуума чтобы все это использовать для определение единицы заряда в 1к.

@mrgoodpeople 2 ай бұрын

так исторически сложилось. Что в этом странного? Это вам сейчас с высокой колокольни всё кажется таким не очень понятным. Справедливости ради некоторые единицы в последние десятиления всё-таки переопределяют, чтобы сделать какие-то более фундаментальными (как мы это понимаем), а какие-то производными. Впрочем система единиц - такая условность. Можно взять рациональную систему единиц, там вообще всё вычисляется через секунду, или через метр. И куча всяких безразмерных величин =).