Как изменится сила электростатического взаимодействия двух точечных электрических зарядов при перенесении...

Сила электростатического взаимодействия между двумя точечными зарядами определяется законом Кулона. В вакууме сила взаимодействия ( F_0 ) между двумя зарядами ( q_1 ) и ( q_2 ), находящимися на расстоянии ( r ) друг от друга, выражается формулой:

[ F_0 = \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r^2}, ]

где ( k ) — это константа, зависящая от выбранной системы единиц. В Международной системе единиц (СИ) ( k = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0} ), где ( \varepsilon_0 ) — электрическая постоянная.

Теперь, если мы помещаем два заряда в среду с диэлектрической проницаемостью ( \varepsilon ), сила взаимодействия ( F ) между ними изменяется. Формула для силы в такой среде выглядит следующим образом:

[ F = \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{\varepsilon \cdot r^2}. ]

Диэлектрическая проницаемость ( \varepsilon ) показывает, насколько среда "ослабляет" электростатическое взаимодействие между зарядами по сравнению с вакуумом. Чем больше ( \varepsilon ), тем слабее сила взаимодействия.

В вашем случае, среда имеет диэлектрическую проницаемость ( \varepsilon = 3 ). Таким образом, сила взаимодействия в этой среде будет в 3 раза меньше, чем в вакууме:

[ F = \frac{F_0}{3}. ]

Это означает, что, если расстояние между зарядами остается неизменным, то сила электростатического взаимодействия между ними уменьшается в три раза при их перенесении из вакуума в эту среду. Это связано с тем, что среда с диэлектрической проницаемостью ( \varepsilon = 3 ) экранирует или ослабляет электростатическое поле, взаимодействующее между зарядами.

Сила электростатического взаимодействия двух точечных электрических зарядов определяется формулой: F = k q1 q2 / r^2, где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона, q1 и q2 - величины зарядов, r - расстояние между зарядами.

При перенесении зарядов из вакуума в среду с диэлектрической проницаемостью ε, сила взаимодействия изменится следующим образом: F' = k q1 q2 / (ε * r)^2.

Таким образом, при переносе зарядов из вакуума в среду с диэлектрической проницаемостью ε=3 при неизменном расстоянии между зарядами, сила электростатического взаимодействия уменьшится в 3 раза. Это происходит из-за того, что электрическое поле в среде создается не только самими зарядами, но и поляризацией диэлектрика, что уменьшает силу взаимодействия.