Закон Кулона. Закон взаимодействия неподвижных точечных электрических зарядов установлен в 1785 г

Закон взаимодействия неподвижных точечных электрических зарядов установлен в 1785 г. Ш.Кулоном с помощью крутильных весов. Точечнымназывается заряд, сосредоточенный на теле, линейные размеры которого пренебрежительно малы по сравнению с расстоянием до других заряженных тел, с которыми он взаимодействует. Понятие точечного заряда, как и материальной точки, является физической абстракцией.

Закон Кулона: сила взаимодействия F между двумя неподвижными точечными зарядами, находящимися в вакууме, пропорциональна зарядам Q₁ и Q₂ и обратно пропорциональна квадрату расстояния г между ними:

где k - коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора системы единиц.Сила F направлена по прямой, соединяющей взаимодействующие заряды, т.е является центральной, и соответствует притяжению в случае разноименных зарядов и отталкивается в случае одноименных. Эта сила называется кулоновской.

В векторной форме закона Кулона имеет вид:

, (1.2.1)

где - сила, действующая на заряд Q₁ со стороны заряда Q_2, - радиус-вектор, соединяющий заряд Q₁ с зарядом Q₂, = (рис. 1.2.1). На заряд Q₂ со стороны заряда Q₁ действует сила т.е. взаимодействие электрических точечных зарядов удовлетворяет третьему закону Ньютона.

F₁₂ r₁₂ F₂₁

Q₁>0 Q₂>0

Рис. 1.2.1

В СИ коэффициент пропорциональности равен

Тогда закон Кулона в окончательном виде

, (1.2.2)

Величина называется электрической постоянной; она относится к числу фундаментальных физических постоянных и равна

= 8,85*10^-12 Кл²/(Н*м),

или = 8,85*10^-12Ф/м , где фарад (Ф) - единица электрической емкости. Тогда .