Сила между точечными зарядами (17 января 2007)

Между двумя разноименными точечными зарядами +q1 и −q2 помещают тонкий диэлектрический стержень. Как изменятся силы, действующие на заряды?

Задача из олимпиады.

Комментарии

Рассуждение: что изменит появление диэлектрического стержня? Рассматривая электрические явления в пустоте, мы всегда полагаем, что заряды обусловлены избытком или недостатком электронов в каждом элементе объема заряженного тела, содержащем достаточно большое число молекул. Заряды такого рода мы назвали свободными. При поляризации диэлектрика возможно появление других зарядов, вызванных либо поворотом постоянных дипольных моментов молекул, либо появлением индуцированных моментов молекул, причем каждая молекула остается нейтральной. Эти заряды мы называем связанными. Связанные заряды появляются только при наличии в диэлектрике электрического поля. Таким образом, первичным источником поля всегда являются свободные заряды.

Однако при наличии в поле куска диэлектрика на первичное поле, вызванное свободными зарядами, налагается еще добавочное поле связанных зарядов. Это добавочное поле отлично от нуля как в самом диэлектрике, так, вообще говоря, и вне его. Для того, чтобы найти результирующую напряженность поля E, надо сложить напряженность поля свободных зарядов с напряженностью поля связанных зарядов.

Для определения силы взаимодействия потребуется определить величину связанного заряда, определить результирующую напряженность и силу взаимодействия.

Сила взаимодействия зарядов увеличится
Если Вам, mftius11, несложно, опубликуйте математическое доказательство Вашего утверждения.
Надоело разбираться?