Номер 48.13, страница 175 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 48. Электрическое поле. Глава 7. Электрические явления - номер 48.13, страница 175.

48.13 [1205] Будут ли взаимодействовать близко расположенные электрические заряды в безвоздушном пространстве, например на Луне, где нет атмосферы?

Решение

Да, близко расположенные электрические заряды будут взаимодействовать в безвоздушном пространстве, например на Луне. Это связано с тем, что электрическое взаимодействие осуществляется посредством электромагнитного поля, которое не требует наличия какой-либо материальной среды (например, воздуха) для своего существования и распространения.

Сила взаимодействия между двумя неподвижными точечными зарядами $q_1$ и $q_2$, находящимися на расстоянии $r$ друг от друга, описывается законом Кулона. В вакууме, что практически соответствует безвоздушному пространству, эта сила равна: $F_{вакуум} = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{|q_1 q_2|}{r^2}$, где $\epsilon_0$ — это электрическая постоянная, фундаментальная физическая константа, характеризующая электрические свойства вакуума.

Наличие любой материальной среды (диэлектрика), такой как воздух, лишь ослабляет это взаимодействие. Сила взаимодействия в среде с относительной диэлектрической проницаемостью $\epsilon_r$ будет в $\epsilon_r$ раз меньше, чем в вакууме: $F_{среда} = \frac{F_{вакуум}}{\epsilon_r}$. Так как для любого вещества $\epsilon_r > 1$ (для воздуха $\epsilon_r \approx 1.0006$), сила взаимодействия в вакууме является максимально возможной при заданных зарядах и расстоянии.

Таким образом, отсутствие атмосферы на Луне не только не препятствует взаимодействию зарядов, но и создаёт условия для их максимально сильного взаимодействия.

Ответ: Да, электрические заряды будут взаимодействовать в безвоздушном пространстве, так как для электрического взаимодействия не требуется наличие материальной среды.