Treść: Dwa ładunki elektryczne działają na siebie w próżni siłą F. Jak należy zmienić odległość między tymi ładunkami, by po zanurzeniu ich w cieczy o stałej dielektrycznej εR=81, siła ich wzajemnego oddziaływania nie zmieniła się?
Dane: F
εR = 81
Szukane: r2 = ?
Wzory: 1. Prawo Coulomba:
2. Współczynnik k:
Rozwiązanie: Mamy dwa ładunki - przyjmijmy, że jeden z nich ma wartość q, a drugi wartość Q.
Na początku ładunki te znajdują się w próżni (w próżni εR = 1) i oddziałują na siebie siłą wynikającą z prawa Coulomba:
Współczynnik k1 dla próżni wynosi:
Zatem
Potem umieszczamy ładunki w cieczy o stałej dielektrycznej εR = 81. Wtedy siła wzajemnego oddziaływania wynosi...
...a współczynnik k2...
...więc:
Chcemy, aby siły oddziaływania nie zmieniły się, czyli:
Stąd możemy wyrazić szukaną odległość r2.
Po zanurzeniu odległość między ładunkami należy zmniejszyć 9 razy.
