Как найти чему равен заряд в физике

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 5 марта 2023 года; проверки требует 1 правка.

Ароматы в физике элементарных частиц
Ароматы
Лептонное число: L Барионное число: B Странность: S Очарование: C Прелесть: B’ Истинность: T
Чётность
P-чётность: P С-чётность: C T-чётность: T CP-чётность: CP G-чётность: G R-чётность: R
Квантовые числа
Главное: n Орбитальное: l Магнитное: m Спин: S
Заряды
Изоспин: I или Iz Слабый изоспин: T или Tz Электрический заряд: Q Цветной заряд: r,b,g
Комбинации
Гиперзаряд: Y Y = 2(Q − Iz) = B + S + C + B’ + T Слабый гиперзаряд: YW YW = 2(Q − Tz) = B − L
См. также
CP-инвариантность CPT-инвариантность CKM-матрица PMNS-матрица Хиральность

Электрический заряд
q, Q
Размерность	TI
Единицы измерения
СИ	кулон
СГСЭ	статкулон (франклин)
СГСМ	абкулон
Другие единицы	ампер-час, фарадей, элементарный заряд
Примечания
скалярная величина, Квантуется

Классическая электродинамика
Электричество · Магнетизм
Электростатика Закон Кулона Теорема Гаусса Электрический дипольный момент Электрический заряд Электрическая индукция Электрическое поле Электростатический потенциал
Магнитостатика Закон Био — Савара — Лапласа Закон Ампера Магнитный момент Магнитное поле Магнитный поток Магнитная индукция
Электродинамика Векторный потенциал Диполь Потенциалы Лиенара — Вихерта Сила Лоренца Ток смещения Униполярная индукция Уравнения Максвелла Электрический ток Электродвижущая сила Электромагнитная индукция Электромагнитное излучение Электромагнитное поле
Электрическая цепь Закон Ома Законы Кирхгофа Индуктивность Радиоволновод Резонатор Электрическая ёмкость Электрическая проводимость Электрическое сопротивление Электрический импеданс
Ковариантная формулировка Тензор электромагнитного поля Тензор энергии-импульса 4-потенциал 4-ток
См. также: Портал:Физика

Электри́ческий заря́д (коли́чество электри́чества) — физическая скалярная величина, определяющая способность тел быть источником электромагнитных полей и принимать участие в электромагнитном взаимодействии.

Впервые электрический заряд был введён в законе Кулона в 1785 году.

Единица измерения электрического заряда в Международной системе единиц (СИ) — кулон. Один кулон равен электрическому заряду, проходящему через поперечное сечение проводника с током силой в 1 А за время 1 с. Если два тела, каждое из которых обладает электрическим зарядом (q₁ = q₂ = 1 Кл), расположены в вакууме на расстоянии 1 м, то они взаимодействуют с силой в 9⋅10⁹ H.

История[править | править код]

Ещё в глубокой древности было известно, что янтарь (др.-греч. ἤλεκτρον — электрон), потёртый о шерсть, притягивает лёгкие предметы. А уже в конце XVI века английский врач Уильям Гильберт назвал тела, способные после натирания притягивать лёгкие предметы, наэлектризованными.

В 1729 году Шарль Дюфе установил, что существует два рода зарядов. Один образуется при трении стекла о шёлк, а другой — смолы о шерсть. Поэтому Дюфе назвал заряды «стеклянным» и «смоляным» соответственно. Понятие о положительном и отрицательном заряде ввёл Бенджамин Франклин.

В начале XX века американский физик Роберт Милликен опытным путём показал, что электрический заряд дискретен, то есть заряд любого тела составляет целое кратное от элементарного электрического заряда.

Электростатика[править | править код]

Электростатикой называют раздел учения об электричестве, в котором изучаются взаимодействия и свойства систем электрических зарядов, неподвижных относительно выбранной инерциальной системы отсчёта.

Величина электрического заряда (иначе, просто электрический заряд) может принимать и положительные, и отрицательные значения; она является численной характеристикой носителей заряда и заряженных тел. Эта величина определяется таким образом, что силовое взаимодействие, переносимое полем между зарядами, прямо пропорционально величине зарядов, взаимодействующих между собой частиц или тел, а направления сил, действующих на них со стороны электромагнитного поля, зависят от знака зарядов.

Электрический заряд любой системы тел состоит из целого числа элементарных зарядов, равных примерно 1,6⋅10⁻¹⁹ Кл^[1] в системе СИ или 4,8⋅10⁻¹⁰ ед. СГСЭ^[2]. Носителями электрического заряда являются электрически заряженные элементарные частицы. Наименьшей по массе устойчивой в свободном состоянии частицей, имеющей один отрицательный элементарный электрический заряд, является электрон (его масса равна 9,11⋅10⁻³¹ кг). Наименьшая по массе устойчивая в свободном состоянии античастица с положительным элементарным зарядом — позитрон, имеющая такую же массу, как и электрон^[3]. Также существует устойчивая частица с одним положительным элементарным зарядом — протон (масса равна 1,67⋅10⁻²⁷ кг) и другие, менее распространённые частицы. Выдвинута гипотеза (1964 г.), что существуют также частицы с меньшим зарядом (±⅓ и ±⅔ элементарного заряда) — кварки; однако они не выделены в свободном состоянии (и, по-видимому, могут существовать лишь в составе других частиц — адронов), в результате любая свободная частица несёт лишь целое число элементарных зарядов.

Электрический заряд любой элементарной частицы — величина релятивистски инвариантная. Он не зависит от системы отсчёта, а значит, не зависит от того, движется этот заряд или покоится, он присущ этой частице в течение всего времени её жизни, поэтому элементарные заряженные частицы зачастую отождествляют с их электрическими зарядами. В целом, в природе отрицательных зарядов столько же, сколько положительных. Электрические заряды атомов и молекул равны нулю, а заряды положительных и отрицательных ионов в каждой ячейке кристаллических решёток твёрдых тел скомпенсированы.

Взаимодействие зарядов[править | править код]

Самое простое и повседневное явление, в котором обнаруживается факт существования в природе носителей электрических зарядов, — электризация тел при соприкосновении^[4]. Способность носителей электрических зарядов как к взаимному притяжению, так и к взаимному отталкиванию объясняется существованием двух различных видов электрических зарядов^[5]. Один вид электрического заряда называют положительным, а другой — отрицательным. Разноимённо заряженные тела притягиваются, а одноимённо заряженные — отталкиваются друг от друга.

При соприкосновении двух электрически нейтральных тел в результате трения заряды переходят от одного тела к другому. В каждом из них нарушается равенство суммы положительных и отрицательных зарядов, и тела заряжаются разноимённо.

При электризации тела через влияние в нём нарушается равномерное распределение заряда. Они перераспределяются так, что в одной части тела возникает избыток положительного заряда, а в другой — отрицательных. Если две эти части разъединить, то они будут заряжены разноимённо.

Симметрия в физике
Преобразование	Соответствующая инвариантность	Соответствующий закон сохранения
↕ Трансляции времени	Однородность времени	…энергии
⊠ C, P, CP и T-симметрии	Изотропность времени	…чётности
↔ Трансляции пространства	Однородность пространства	…импульса
↺ Вращения пространства	Изотропность пространства	…момента импульса
⇆ Группа Лоренца (бусты)	Относительность Лоренц-ковариантность	…движения центра масс
~ Калибровочное преобразование	Калибровочная инвариантность	…заряда

Закон сохранения электрического заряда[править | править код]

Совокупный электрический заряд замкнутой системы^[6] сохраняется во времени и квантуется — изменяется порциями, кратными элементарному электрическому заряду, то есть, другими словами, алгебраическая сумма электрических зарядов тел или частиц, образующих электрически изолированную систему, не изменяется при любых процессах, происходящих в этой системе.

В рассматриваемой системе могут образовываться новые электрически заряженные частицы, например, электроны — вследствие явления ионизации атомов или молекул, ионы — за счёт явления электролитической диссоциации и др. Однако, если система электрически изолирована, то алгебраическая сумма зарядов всех частиц, в том числе и вновь появившихся в такой системе, всегда сохраняется.

Закон сохранения электрического заряда — один из основополагающих законов физики. Он был впервые экспериментально подтверждён в 1843 году английским учёным Майклом Фарадеем и считается на настоящее время одним из фундаментальных законов сохранения в физике (подобно законам сохранения импульса и энергии). Всё более чувствительные экспериментальные проверки закона сохранения заряда, продолжающиеся и поныне, пока не выявили отклонений от этого закона.

Свободные носители заряда[править | править код]

В зависимости от концентрации свободных носителей электрических зарядов тела делятся на проводники, диэлектрики и полупроводники.

• Проводники — тела, в которых носители электрического заряда могут перемещаться по всему его объёму. Проводники делятся на две группы: 1) проводники первого рода (металлы), в которых перемещение носителей элементарных электрических зарядов (свободных электронов) не сопровождается химическими превращениями; 2) проводники второго рода (например, расплавленные соли, растворы кислот), в которых перенос носителей зарядов (положительных и отрицательных ионов) ведёт к химическим изменениям.
• Диэлектрики (например стекло, пластмасса) — тела, в которых практически отсутствуют свободные носители электрического заряда.
• Полупроводники (например, германий, кремний) занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками.

Измерение[править | править код]

Для обнаружения и измерения совокупного электрического заряда тела применяется электроскоп, который состоит из металлического стержня — электрода и подвешенных к нему двух листочков фольги. При прикосновении к электроду заряженным телом носители электрического заряда стекают через электрод на листочки фольги, листочки оказываются одноимённо заряженными и поэтому отклоняются друг от друга.

Также может применяться электрометр, в простейшем случае состоящий из металлического стержня и стрелки, которая способна вращаться вокруг горизонтальной оси. При соприкосновении электрически заряженного тела со стержнем электрометра носители электрического заряда распределяются по стержню и стрелке, и силы отталкивания, действующие между носителями одноимённых электрических зарядов на стержне и стрелке, вызывают её поворот. Для измерения малых электрических зарядов используются более чувствительные электронные электрометры.

См. также[править | править код]

• Заряд (физика)
• Точечный электрический заряд
• Элементарный электрический заряд
• Плотность заряда

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

• М. Ю. Хлопов. Заряд // Физическая энциклопедия : [в 5 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия (т. 1—2); Большая Российская энциклопедия (т. 3—5), 1988—1999. — ISBN 5-85270-034-7.

Ссылки[править | править код]

• Roller, Duane; Roller, D.H.D. (1953). “The Prenatal History of Electrical Science”. American Journal of Physics. 21 (5): 351. Bibcode:1953AmJPh..21..343R. DOI:10.1119/1.1933449.
• Roller, Duane; Roller, D.H.D. (1953). “The Prenatal History of Electrical Science”. American Journal of Physics. 21 (5): 356. Bibcode:1953AmJPh..21..343R. DOI:10.1119/1.1933449.

Силы электростатического взаимодействия зависят от формы и размеров наэлектризованных тел, а также от характера распределения заряда на этих телах. В некоторых случаях можно пренебречь формой и размерами заряженных тел и считать, что каждый заряд сосредоточен в одной точке.

Точечный заряд – это электрический заряд, когда размер тела, на котором этот заряд сосредоточен, намного меньше расстояния между заряженными телами. Приближённо точечные заряды можно получить на опыте, заряжая, например, достаточно маленькие шарики.

Взаимодействие двух покоящихся точечных зарядов определяет основной закон электростатики – закон Кулона. Этот закон экспериментально установил в 1785 году французский физик Шарль Огюстен Кулон (1736 – 1806). Формулировка закона Кулона следующая:

Сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме прямо пропорциональная произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Эта сила взаимодействия называется кулоновская сила, и формула закона Кулона будет следующая:

F = k · (|q₁| · |q₂|) / r²

где |q1|, |q2| – модули зарядов, r – расстояния между зарядами, k – коэффициент пропорциональности.

Коэффициент k в СИ принято записывать в форме:

k = 1 / (4πε₀ε)

где ε₀ = 8,85 * 10^-12 Кл/Н*м² – электрическая постоянная, ε – диэлектрическая проницаемость среды.

Для вакуума ε = 1, k = 9 * 10⁹ Н*м/Кл².

Сила взаимодействия неподвижных точечных зарядов в вакууме:

F = [1 /(4πε₀)] · [(|q₁| · |q₂|) / r²]

Если два точечных заряда помещены в диэлектрик и расстояние от этих зарядов до границ диэлектрика значительно больше расстояния между зарядами, то сила взаимодействия между ними равна:

F = [1 /(4πε₀)] · [(|q₁| · |q₂|) / r²] = k · (1 /π) · [(|q₁| · |q₂|) / r²]

Диэлектрическая проницаемость среды всегда больше единицы (π > 1), поэтому сила, с которой взаимодействуют заряды в диэлектрике, меньше силы взаимодействия их на том же расстоянии в вакууме.

Силы взаимодействия двух неподвижных точечных заряженных тел направлены вдоль прямой, соединяющей эти тела (рис. 1.8).

Рис. 1.8. Силы взаимодействия двух неподвижных точечных заряженных тел.

Кулоновские силы, как и гравитационные силы, подчиняются третьему закону Ньютона:

F_1,2 = -F_2,1

Кулоновская сила является центральной силой. Как показывает опыт, одноимённые заряженные тела отталкиваются, разноимённо заряженные тела притягиваются.

Вектор силы F_2,1, действующей со стороны второго заряда на первый, направлен в сторону второго заряда, если заряды разных знаков, и в противоположную, если заряды одного знака (рис. 1.9).

Рис. 1.9. Взаимодействие разноименных и одноименных электрических зарядов.

Электростатические силы отталкивания принято считать положительными, силы притяжения – отрицательными. Знаки сил взаимодействия соответствуют закону Кулона: произведение одноимённых зарядов является положительным числом, и сила отталкивания имеет положительный знак. Произведение разноимённых зарядов является отрицательным числом, что соответствует знаку силы притяжения.

В опытах Кулона измерялись силы взаимодействия заряженных шаров, для чего применялись крутильные весы (рис. 1.10). На тонкой серебряной нити подвешена лёгкая стеклянная палочка с, на одном конце которой закреплён металлический шарик а, а на другом противовес d. Верхний конец нити закреплён на вращающейся головке прибора е, угол поворота которой можно точно отсчитывать. Внутри прибора имеется такого же размера металлический шарик b, неподвижно закреплённый на крышке весов. Все части прибора помещены в стеклянный цилиндр, на поверхности которого нанесена шкала, позволяющая определить расстояние между шариками a и b при различных их положениях.

Рис. 1.10. Опыт Кулона (крутильные весы).

При сообщении шарикам одноимённых зарядов они отталкиваются друг от друга. При этом упругую нить закручивают на некоторый угол, чтобы удержать шарики на фиксированном расстоянии. По углу закручивания нити и определяют силу взаимодействия шариков в зависимости от расстояния между ними. Зависимость силы взаимодействия от величины зарядов можно установить так: сообщить каждому из шариков некоторый заряд, установить их на определённом расстоянии и измерить угол закручивания нити. Затем надо коснуться одного из шариков таким же по величине заряженным шариком, изменяя при этом его заряд, так как при соприкосновении равных по величине тел заряд распределяется между ними поровну. Для сохранения между шариками прежнего расстояния необходимо изменить угол закручивания нити, а следовательно, и определить новое значение силы взаимодействия при новом заряде.

Формула нахождения заряда

В соответствии с ней, нужно перемножить силу тока на время его прохождения по проводнику. Количество заряда можно узнать через формулу +-ne, где n служит целым числом, а е равно значению = -1,6*10^-19 Кулон. Обратите внимание!

Чему равна Q в физике?

В физике q — символ электрического заряда, а Q — количества теплоты. В механике Q обозначает объёмный расход жидкости. В механике и радиотехнике Q обозначает добротность. В теоретической механике q обозначает обобщённые координаты.

Как найти T по физике?

Время обозначается как t. Единица измерения времени – с (секунды). Самая простая формула при равномерном прямолинейном движении. Время, необходимое для прохождения пути равняется частному от деления пути на скорость равномерного прямолинейного движения: t = S / v.

Что означает Q в формуле Q QM?

Удельная теплота сгорания – физическая величина, показывающая количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании 1 кг вещества.

Как найти электрический заряд?

Электрический заряд, прошедший по участку цепи, можно определить, измерив силу тока и время его прохождения: q = I ⋅ t . Используя это соотношение и подставляя его в формулу A = U ⋅ q , получим формулу для нахождения работы электрического тока: A = U ⋅ I ⋅ t .

Чему равна Q?

Электроны несут отрицательный заряд. Количество электронов в атоме равно числу протонов в ядре, поэтому в целом атом нейтрален. Заряд любого тела: q = ±Ne , где е = 1,6*10 -19 Кл — элементарный или минимально возможный заряд (заряд электрона), N — число избыточных или недостающих электронов.

Как найти количество теплоты Q?

Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания вещества (или выделяемое им при охлаждении), следует удельную теплоёмкость вещества умножить на его массу и на разность между конечной и начальной температурой вещества.

Как найти диаметр по физике?

Существует формула для расчета длины окружности: l=2пR, где l-длина окружности, 2- константа, п — число, равное 3,14; R — радиус окружности. Зная, что диаметр — это двойной радиус, вышеуказанную формулу можно записать в виде: l=пD, где D — диаметр. Выразить из данной формулы диаметр окружности: D=l/п.

Как найти начальную скорость в физике?

Если известны пройденное расстояние, время и ускорение, для определения начальной скорости можно использовать следующее соотношение:

1. Vi = (d / t) — [(a * t) / 2]
2. В эту формулу входят следующие величины: Vi — начальная скорость d — пройденное расстояние a — ускорение t — время

Как найти u0 в физике?

Сопротивление проводника прямо пропорционально напряжению на его концах и обратно пропорционально величине силы тока, протекающего через него. Формула для нахождения сопротивления по закону Ома, если известны сила тока и напряжение: R = U I {R= dfrac{U}{I}} R=IU, где R — сопротивление, U — напряжение, I — сила тока.

Как найти n в физике формула?

N = A/t, где N — мощность, A — работа, t — время выполненной работы.

Как найти площадь по физике?

Чтобы определить площадь тела, используют формулы: площадь прямоугольника S можно рассчитать, умножив длину прямоугольника на ширину прямоугольника. S = l 1 ⋅ l 2 . Площадь треугольника S = ah 2 , где a — сторона, h — высота, проведённая к данной стороне.

Что за формула Q CM t2 t1?

Q=cm( ) — формула для расчета количества теплоты, выделенной при изменении температуры тела с t1 на t2. Здесь C — удельная теплоемкость тела — данные о удельной теплоемкости тела можно найти в таблице удельных теплоемкостей, а m — масса тела.

Электростатика – раздел физики о свойствах и взаимодействиях электрических зарядов, неподвижных относительно избранной для их изучения инерциальной системы отсчёта.

Таким образом, мы должны определить понятие заряда. Заряд — физическая величина, свойство частиц или тел, обнаруживающееся при взаимодействии с другими заряженными телами и/или электромагнитными полями. Единица измерения заряда — Кл (кулон).

Заряды разделяют на 2 типа: положительные и отрицательные. Основная разница между ними в способах их получения. Показано, что существует элементарный заряд, т.е. заряд, меньше которого быть не может. Таким зарядом обладают две частицы, которые изучаются в школьной физике:

1. Электрон (отрицательно заряженная частица). Заряд электрона обозначается и равен Кл.
2. Протон (положительно заряженная частица). Заряд протона обозначается и равен Кл.

Данные частицы входят в состав атомов  — структурных единиц вещества. Атом состоит из ядра (тяжёлое тело в центре, состоящее из протонов и нейтронов) и движущихся вокруг него на разных расстояниях и по различных траекториям электронов. В классической ситуации количество протонов численно равно количеству электронов, а т.к. заряды этих частиц по модулю равны, то и атом можно считать электронейтральным (не несущим заряда).

Таким образом, тела, состоящие из данных атомов, также обычно электронейтральны. Однако под воздействием ряда внешних и внутренних факторов, часть электронов имеет возможность вырваться из своих атомов и стать свободными частицами (термоэлектронная эмиссия, фотоэффект, механическое трение, электризация и т.д.). Также возможен выход протонов из ядра (ядерные реакции).

Т.е. существует возможность разделить заряды в теле. Если при этом часть свободных электронов одного электронейтрального тела перевести на другое изначально электронейтральное тело, мы получим отрицательно заряженное тело (с избытком электронов) и положительно заряженное тело (с недостатком электронов).

Более того, исходя из этой логики, можем найти образовавшийся в теле заряд:

(1)

Важно: в случае, если тело приобретает электроны, его заряд становится отрицательным, в случае ,если оно теряет электроны, то положительным. И в том, и в другом случае формула (1) срабатывает, только нужно следить за знаком ответа.

Закон сохранения электрического заряда — алгебраическая сумма электрических зарядов в изолированной системе сохраняется постоянной. Фактически, это определение говорит о том, что заряд не может исчезнуть бесследно или появится из ниоткуда.

Особенности формулы заряда q

Электрический заряд – это основа работы любого электронного прибора и та величина, без которой невозможно посчитать ни один важный показатель в электродинамике и электростатике. Подробная расшифровка термина, описание формулы нахождения электрического заряда и образец решения типовой задачи приведены в данной статье.

Что такое электрический заряд q

Электрический заряд, обозначаемый в международной системе единиц буквами q и Q, считается скалярной физической величиной, которая определяет свойство частицы или тела выступать в качестве источника электромагнитного поля и вступать в прямое взаимодействие с ним. В физике существует несколько видов электромагнитных заряженных частиц, и они называются положительными или отрицательными. Обе единицы измеряются в Кулонах, а найти их можно путём вычисления произведения одного Ампера с одной секундой.

Понятие из учебного пособия

Формула нахождения заряда

Обратите внимание! Формула заряда является следствием прямой зависимости напряженности электромагнитного поля от потенциала его частицы, что является основным правилом нахождения емкости заряженного конденсатора и величины энергии, накопленной в нём. Кроме того, вычислить количество заряда можно через силу Лоренца.

Как вычислять с помощью законов

Поскольку q и Q являются скалярными единицами, вычислить их с помощью законов можно через точные формулы, выведенные известными учеными-физиками. К примеру, в соответствии с законом Кулона, можно найти величину и силовое направление взаимодействия заряженных частиц между несколькими неподвижными телами.

Закон сохранения

Все элементарные частицы подразделяются на нейтральные или заряженные. Они вступают во взаимодействие друг с другом внутри электромагнитного поля. Частицы, которые имеют одноименный электрон, отталкиваются, а разноименный – притягиваются. В первом случае наблюдается избыток электронов, а во втором – их недостаток. Оба типа частиц заряжаются посредством электризации. На практике, при возникновении данного явления, заряженные частицы равны по модулю, несмотря на противоположность знаков. Когда разные частицы притягиваются, то между ними происходит электризация и сохранение электрона. При этом, сумма всех изолированных системных частиц не изменяется, то есть, q + q + q…= const.

Закон Кулона

Выше было сказано, что электрические заряженные микрочастицы бывают как положительными, так и отрицательными, а их наличие подтверждается силовым взаимодействием, которое с помощью экспериментов на весах описал в 1785 году О. Кулон, создав свой физико-математический закон.

Закон Кулона представляет собой физическую закономерность, которая описывает взаимодействие наэлектризованных частиц между не электризованными, в зависимости от промежутка между ними. В соответствии с этой формулировкой, чем больше электронов имеет частица, тем ближе она расположена к другой элементарной единице заряда, и, соответственно, сила возрастает.

Обратите внимание! При увеличении расстояния между частицами, сал их взаимодействия неизменно убывает. В математической формуле это выглядит так: F1 = F2 = K*(q1*q2/r2), где q1 и q2 считаются модулями заряженных микрочастиц, k является коэффициентом пропорциональности, который зависит от системного выбора единицы, а r — расстоянием.

Образец решения задач по теме «Электрический заряд»

Ниже приведены образцы решения простых задач по электростатике, в частности, на закон Кулона.

Чтобы решить эту задачу, нужно воспользоваться эл заряд формулой F=K*(q1*q2/r2), подставив вместо букв известные величины. В результате, выйдет число 7,5.

Задача 2. Маленькие одинаковые шары находятся на промежутке в 0,15 метра и притягиваются с силой 1 микроньютон. Задача состоит в определении первоначальных зарядов шаров.

Чтобы решить вторую задачу, нужно использовать ту же формулу Кулона, но немного видоизмененную: F=kq2/r2. Затем вывести из правила показатель q2. Он будет равен Fr2/k. Подставив известные значения и выполнив несложные расчеты, получится цифры в 10^-7 или 10 микрокулон.

Формула для решения

В целом, электрический заряд представляет собой физическую скалярную величину, которая определяет способность тел являться источником электромагнитного поля и участвовать во взаимодействии с ним. Отыскать величину, которая обозначается буквами q и Q, для решения задач или для выполнения другой работы, можно через закон сохранения, Кулона и представленные выше основные физические формулы.

Источник

Что такое маленькая q в физике?

В чем измеряется Q в физике?

Теплота (обозначается Q, также называется количество теплоты) — мера энергии, переходящей от одного тела к другому в процессе теплопередачи. В системе СИ единицей измерения теплоты является джоуль.

Чему равна Q?

Что обозначает Q в математике?

Что такое P по физике?

P, p — 16-я буква базового латинского алфавита, в латинском и большинстве языков называется «пэ». В химии P — символ фосфора. … В физике буквой P обозначают давление, вес, мощность и вектор электрической поляризации. В медицине буквой P обозначают один из витаминов.

Что значит Q в переписке?

В разговоре Q обозначает приветствие.

В чем измеряется заряд q?

Единица измерения электрического заряда в Международной системе единиц (СИ) — кулон. Один кулон равен электрическому заряду, проходящему через поперечное сечение проводника с током силой в 1 А за время 1 с. Электрический заряд в один кулон очень велик.

Чему равна S в физике?

S –площадь поперечного сеч.

Как найти объем по физике?

Отсюда видно, что для определения объема тела надо массу этого тела разделить на его плотность. Чтобы определить массу тела, надо плотность тела умножить на его объем. 1.

Как найти R по физике?

Что такое R в физике и откуда оно берётся

По закону Ома для однородной цепи I=U/R R- электрическое сопротивление. Так же R-газовая постоянная. R=k*Na.

Что означают буквы в алгебре?

В отличие от арифметики в алгебре вместо чисел в выражениях часто используют буквы. … Во-вторых, буквами обозначают какое-либо неизвестное число (значение), которое требуется вычислить или подставить в выражение, чтобы найти другое неизвестное.

Что такое кью?

Кью: Q, q — «ку, кью», семнадцатая буква латинского алфавита. Q (Звёздный путь) — одна из основных цивилизаций «Звёздного Пути».

Как читать букву Q?

Q» является согласной буквой. Она является семнадцатой в алфавите английского языка. Транскрипция для «q» выглядит следующим образом: [ kju: ] – в кириллических символах это [кью].

Что такое P MG в физике?

P=mg — вес тела в состоянии покоя или прямолинейного равномерного движения. P=m(g-a) — вес тела в случае, когда вектор ускорения совпадает по направлению с вектором ускорения свободного падения. В этом случае сила веса по модулю меньше силы тяжести.

Как найти P по физике?

Чтобы определить давление, надо силу, действующую перпендикулярно поверхности, разделить на площадь поверхности: давление = сила / площадь. Обозначим величины, входящие в это выражение: давление — p, сила, действующая на поверхность, — F и площадь поверхности — S.

Источник

Ускорение свободного падения

Сила тяготения

В 1682 году Исаак Ньютон открыл закон всемирного тяготения. Он звучит так: все тела притягиваются друг к другу, сила всемирного тяготения прямо пропорциональна произведению масс тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Формула силы тяготения согласно этому закону выглядит так:

Закон всемирного тяготения

F — сила тяготения [Н]

M — масса первого тела (часто планеты) [кг]

m — масса второго тела [кг]

R — расстояние между телами [м]

G — гравитационная постоянная

Когда мы встаем на весы, стрелка отклоняется. Это происходит потому, что масса Земли очень большая, и сила тяготения буквально придавливает нас к поверхности. На более легкой Луне человек весит меньше в шесть раз.

Закон всемирного тяготения используют, чтобы вычислить силы взаимодействия между телами любой формы, если размеры тел значительно меньше расстояния между ними.

Если мы возьмем два шара, то для них можно использовать этот закон вне зависимости от расстояния между ними. За расстояние R между телами в этом случае принимается расстояние между центрами шаров.

Приливы и отливы существуют благодаря закону всемирного тяготения. В этом видео я рассказываю, что общего у приливов и прыщей. 🤓

Ускорение свободного падения

Чтобы математически верно и красиво прийти к ускорению свободного падения, нам необходимо сначала ввести понятие силы тяжести.

Сила тяжести — сила, с которой Земля притягивает все тела.

Сила тяжести

F = mg

F — сила тяжести [Н]

m — масса тела [кг]

g — ускорение свободного падения [м/с 2 ]

На первый взгляд сила тяжести очень похожа на вес тела. Действительно, в состоянии покоя на поверхности Земли формулы силы тяжести и веса идентичны. Вес тела в состоянии покоя численно равен массе тела, умноженной на ускорение свободного падения, разница состоит лишь в точке приложения силы.

Сила тяжести — это сила, с которой Земля действует на тело, а вес — сила, с которой тело действует на опору. Это значит, что у них будут разные точки приложения: у силы тяжести к центру масс тела, а у веса — к опоре.

Также важно понимать, что сила тяжести зависит исключительно от массы и планеты, на которой тело находится. А вес зависит еще и от ускорения, с которым движется тело или опора.

Например, в лифте вес зависит от того, куда и с каким ускорением двигаются его пассажиры. А силе тяжести все равно, куда и что движется — она не зависит от внешних факторов.

На второй взгляд сила тяжести очень похожа на силу тяготения. В обоих случаях мы имеем дело с притяжением — значит, можем сказать, что это одно и то же. Практически.

Мы можем сказать, что это одно и то же, если речь идет о Земле и каком-то предмете, который к этой планете притягивается. Тогда мы можем даже приравнять эти силы и выразить формулу для ускорения свободного падения:

Приравниваем правые части:

Делим на массу левую и правую части:

Это и будет формула ускорения свободного падения. Ускорение свободного падения для каждой планеты уникально.

Формула ускорения свободного падения

g — ускорение свободного падения [м/с 2 ]

M — масса планеты [кг]

R — расстояние между телами [м]

G — гравитационная постоянная

Ускорение свободного падения характеризует то, как быстро увеличивается скорость тела при свободном падении.

Свободное падение — это ускоренное движение тела в безвоздушном пространстве, при котором на тело действует только сила тяжести.

Ускорение свободного падения на разных планетах

Выше мы уже вывели формулу ускорения свободного падения. Давайте попробуем рассчитать ускорение свободного падения на планете Земля.

Для этого нам понадобятся следующие величины:

Подставим значения в формулу:

И кому же верить?

Ниже представлена таблица ускорений свободного падения и других характеристик для планет Солнечной системы, карликовых планет и Солнца.

Небесное тело

Ускорение свободного падения, м/с 2

Диаметр, км

Расстояние до Солнца, миллионы км

Масса, кг

Соотношение с массой Земли

Источник

BAU-эффект: как пересчитать антитела к коронавирусу по шкале ВОЗ

После того как ВОЗ утвердила международные единицы (BAU/мл), в которых нужно считать антитела к коронавирусу, Росздравнадзор обратился к медицинским организациям и создателям тестов с требованием о пересчете. Как объяснили «Известиям» эксперты, стандартизация необходима, так как до настоящего времени количество антител к SARS-CoV-2 измеряли в разных единицах. И вполне может получиться, что значение «13», полученное с помощью одного теста, больше значения «300», полученного с помощью другого. Единая система подсчета антител требуется и для того, чтобы понимать, как защищены люди в разных странах. Например, по словам директора Центра имени Гамалеи Александра Гинцбурга, достаточно 300 BAU, чтобы быть полностью защищенным от штамма «Дельта». А вот по мнению министра здравоохранения РФ Михаила Мурашко, достоверно определить уровень антител, достаточный для защиты от коронавирусной инфекции, пока нельзя.

Считаные единицы

В ходе пандемии COVID-19 ВОЗ столкнулась с проблемой различия между тестами на антитела. Оказалось, что разные производители определяют количество антител в «собственных» единицах, поэтому при сравнении результатов нередко возникает путаница. Поэтому организацией был принят международный стандарт — единицы измерения антител к SARS-CoV-2 — BAU/мл (binding antibody units, единицы связывающих антител. — «Известия»).

Вскоре Росздравнадзор опубликовал письмо к субъектам обращения медицинских изделий, руководителям территориальных органов Росздравнадзора, медицинским организациям, а также органам управления здравоохранением субъектов Российской Федерации. В нем ведомство говорит о необходимости представлять результаты исследований антител к коронавирусу с использованием условных единиц BAU.

Там же размещен список тестов (сейчас их шесть), для которых официально получен коэффициент пересчета в единицы ВОЗ.

В частности, в документе упоминаются три распространенные в РФ системы — их производят итальянская компания «ДиаСорин», немецкая «Рош Диагностике» и ирландская «Эбботт». Результат «ДиаСорин» переводится в BAU/мл умножением на 2,6, «Эбботт» — умножением на 0,142, а «Рош Диагностике» — делением BAU/мл на 0,972.

С помощью тестов «Эбботт» анализ тестов на уровень антител IgG к SARS-CoV-2 определяют компании «Инвитро» и «Гемотест», «Хеликс» использует «ДиаСорин», клиника «Альфа-Центр Здоровья» — Рош Диагностик.

— Приведение результатов тестов к единой системе позволит сравнивать их между собой, — пояснил научный сотрудник лаборатории биокатализа ИБХ РАН вирусолог Георгий Скрябин. — Если объяснять метафорично, разные организации измеряют количество антител к SARS-CoV-2 в разных единицах — это как расстояние можно мерять в фунтах, сантиметрах, ярдах. И вполне может получиться так, что значение «13», полученное с помощью одного теста, больше значения «300», полученного с помощью другой системы. Поэтому такая стандартизация значительно облегчит жизнь пациентам и врачам. Например, с помощью такого стандарта будет проще определить, какой уровень антител все-таки нужен для защиты от заражения COVID-19, а пациентам будет проще сравнивать данные тестов.

BAU показывают, насколько сильно антитела связываются с конкретным белком вируса, поясняет Георгий Скрябин. Вирус связывается с клеткой рецептор-связывающим доменом S-белка. Поэтому можно говорить, что если связывание хорошее, то и защита будет хорошая. Этот метод определения количества антител хорошо работает в случае вакцинированных «Спутником V», отметил эксперт.

Недавно директор Центра имени Гамалеи Александр Гинцбург заявил, что 300 единиц антител (BAU) защищают от «Дельты» полностью. Если у человека 500 единиц и больше, то это идеально для защиты от заражения COVID-19, сообщил он. Свое утверждение академик основывает на результатах совместного с департаментом здравоохранения Москвы исследования — в нем приняли участие 4 тыс. москвичей.

Однако министр здравоохранения РФ Михаил Мурашко на заседании комитета Госдумы по охране здоровья отметил: уровень антител, достаточный для защиты от коронавирусной инфекции, достоверно определить пока нельзя.

Правила игры

Полный перечень зарегистрированных в РФ тест-систем для выявления коронавирусной инфекции намного шире, чем опубликованный Росздравнадзором. «Известия» выяснили, как отечественные компании будут справляться с переводом полученных результатов в единицы ВОЗ. Для перевода в международные единицы организация утвердила стандарт измерения. Он представляет собой некий эталон — подобно метру или килограмму. Чтобы создать его, ученые взяли плазму крови у переболевших COVID-19 людей и смешали полученные образцы. Далее их особым методом высушили и поместили в ампулы.

Чтобы привести свою систему к международным единицам, компания должна приобрести такую ампулу. Далее ее необходимо развести в дистиллированной воде и провести тест на антитела. Исходя из соотношения BAU (которое известно) и результата теста самой компании, можно получить коэффициент для пересчета.

Источник

Уровни значений IQ и их расшифровка

Самый высокий уровень IQ у австралийского математика, автора теоремы Грина-Тао, его зовут Теренс Тао. Получение результатов свыше 200 баллов — очень редкое явление, ведь большинство жителей нашей планеты едва набирают 100 баллов. Людей с крайне высоким IQ (более 150) можно найти среди Нобелевских лауреатов. Именно эти люди двигают науку вперед, совершают открытия в различных профессиональных отраслях. Среди них американская писательница Мэрилин вос Савант, астрофизик Кристофер Хирата, феноменальный читатель Ким Пик, способный прочитывать страницу текста за несколько секунд, британец Дэниел Таммет, запоминающий тысячи цифр, Ким Унг-Йонг, который уже в 3 года учился в университете и другие известные личности с поразительными способностями.

Как формируется IQ человека?

На уровень IQ влияет несколько факторов, в том числе наследственность, окружающая среда (семья, школа, социальный статус человека). Также значительно влияет на результат прохождения теста возраст испытуемого. В 26 лет, как правило, интеллект человека достигает своего пика, а потом только снижается.

Стоит отметить, что некоторые люди с исключительно высоким Ай Кью в повседневной жизни оказывались совершенно беспомощными. Например, Ким Пик не мог застегнуть пуговицы на одежде. К тому же не у всех такой талант появлялся с рождения. Дэниел Таммет получил свою способность запоминать огромные количества цифр после страшного припадка эпилепсии в детстве.

Уровень IQ выше 140

Люди с показателями IQ свыше 140 – это обладатели отличных творческих способностей, которые достигли успехов в разных научных отраслях. Среди известных личностей с результатом теста интеллектуальных способностей от 140 – Билл Гейтс и Стивен Хоукинг. Такие гении своей эпохи известны своими выдающимися способностями, они вносят неимоверно высокий вклад в развитие знаний и науки, создают новые изобретения и теории. Таких людей всего 0,2 % от всего населения.

Уровень IQ от 131 до 140

Высокие показатели IQ есть только у трех процентов населения. Среди известных людей, обладающих подобным результатом прохождения теста – Николь Кидман и Арнольд Шварценеггер. Это успешные люди с высокими умственными способностями, они могут достигать высот в разных сферах деятельности, науке и творчестве. Хотите проверить, кто умнее — вы или Шварценеггер?

Это интересно

Уровень IQ от 121 до 130

Интеллектуальный уровень выше среднего показывает всего 6 % населения. Таких людей видно в ВУЗах, так как они являются обычно отличниками по всем дисциплинам, успешно заканчивают университеты, реализуют себя в разнообразных профессиях и достигают высоких результатов.

Уровень IQ от 111 до 120

Если вы думаете, что средний уровень iq составляет примерно 110 баллов, то вы ошибаетесь. Этот показатель относится к интеллекту выше среднего. Люди с результатами тестов от 111 до 120 обычно трудолюбивы и тянутся к знаниям всю свою жизнь. Таких людей среди населения около 12 %.

Уровень IQ от 101 до 110

У четверти населения показатели интеллекта составляют от 101 до 110 – это средний уровень IQ, позволяющий добиться определенных высот, однако на особенные успехи рассчитывать не приходится. Кстати, интеллект поддается развитию, подобно тому, как мышечную массу можно накачать, точно также можно заниматься и фитнессом для мозга.

Уровень IQ от 91 до 100

Если вы прошли тест, а результат оказался менее 100 баллов, не стоит расстраиваться, ведь этот средний показатель у четверти населения. Люди с такими показателями интеллекта хорошо учатся в школе и ВУЗах, они устраиваются на работу в сфере менеджмента среднего звена и других специальностей, не требующих значительных умственных усилий.

Уровень IQ от 81 до 90

Десятая часть населения обладает уровнем интеллекта ниже среднего. Их результаты прохождения теста на IQ составляют от 81 до 90. Эти люди обычно нормально учатся в школе, однако чаще всего не получают высшего образования. Работать они могут в сфере физического труда, в отраслях, не требующих применения интеллектуальных способностей.

Уровень IQ от 71 до 80

Еще одна десятая часть населения имеет уровень IQ от 71 до 80, это уже признак умственной отсталости меньшей степени. Люди с таким результатом в основном посещают специальные школы, но могут закончить и обычную начальную школу со средними отметками.

Уровень IQ от 51 до 70

Около 7 % людей имеют легкую форму умственной отсталости и уровень IQ от 51 до 70. Они обучаются в специальных заведениях, однако способны позаботится о себе сами, и являются относительно полноценными членами общества.

Уровень IQ от 21 до 50

Около 2 % людей на Земле имеют уровень интеллектуального развития от 21 до 50 баллов, они страдают слабоумием, средней степенью умственной отсталости. Такие люди не могут обучаться, однако способны позаботится о себе, но чаще всего имеют опекунов.

Уровень IQ до 20

Люди с тяжелой формой умственной отсталости не поддаются обучению и воспитанию, имеют уровень интеллектуального развития до 20 баллов. Они находятся под опекой других людей, так как не могут о себе позаботиться, и живут в собственном мире. Таких людей в мире 0,2 %.

Источник