Номер 3, страница 116 - гдз по физике 10 класс учебник Громыко, Зенькович

3. Какие виды электрических зарядов существуют в природе? Как взаимодействуют одноимённо заряженные частицы? разноимённые?

Какие виды электрических зарядов существуют в природе?

В природе экспериментально установлено существование двух видов электрических зарядов. Их условно называют положительными (+) и отрицательными (-). Носителями элементарного (наименьшего возможного) положительного заряда являются протоны, а носителями элементарного отрицательного заряда — электроны. Величина элементарного заряда, обозначаемого как $e$, составляет примерно $1,602 \times 10^{-19}$ Кулон (Кл). Таким образом, заряд протона равен $+e$, а заряд электрона — $-e$. Любой заряд макроскопического тела или частицы всегда кратен элементарному заряду, то есть $q = Ne$, где $N$ — целое число. Тела, в которых суммарный заряд всех протонов равен по модулю суммарному заряду всех электронов, являются электрически нейтральными. Если в теле имеется избыток электронов, оно заряжено отрицательно. Если же в теле недостаток электронов, оно заряжено положительно.

Ответ: В природе существуют два вида электрических зарядов: положительные и отрицательные.

Как взаимодействуют одноимённо заряженные частицы?

Одноимённо заряженные частицы, то есть частицы, имеющие заряды одного знака (оба положительные или оба отрицательные), отталкиваются друг от друга. Это является фундаментальным принципом электростатики. Сила, с которой они взаимодействуют, называется кулоновской силой и направлена вдоль прямой, соединяющей эти частицы, в стороны друг от друга. Согласно закону Кулона, модуль силы отталкивания $F$ между двумя точечными зарядами $q_1$ и $q_2$ прямо пропорционален произведению модулей зарядов и обратно пропорционален квадрату расстояния $r$ между ними: $F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2}$, где $k$ — коэффициент пропорциональности. Поскольку для одноимённых зарядов произведение $q_1 q_2$ является положительным числом, сила является силой отталкивания.

Ответ: Одноимённо заряженные частицы отталкиваются друг от друга.

Как взаимодействуют разноимённо заряженные частицы?

Разноимённо заряженные частицы, то есть частицы с зарядами противоположных знаков (одна положительная, другая отрицательная), притягиваются друг к другу. Сила их взаимодействия также описывается законом Кулона, но в этом случае она является силой притяжения. Сила направлена вдоль прямой, соединяющей частицы, навстречу друг другу. Математически это выражается тем, что произведение зарядов $q_1 q_2$ для разноимённых зарядов является отрицательной величиной, что в векторной форме закона Кулона соответствует притяжению. Именно эта сила притяжения, например, удерживает электроны на орбиталях вокруг положительно заряженного атомного ядра, образуя атомы.

Ответ: Разноимённо заряженные частицы притягиваются друг к другу.