Закон Кулона. Величина силы взаимодействия F между двумя точечными электрическими зарядами q1 и q2 прямо пропорциональна произ­ведению величин зарядов

Величина силы взаимодействия F между двумя точечными электрическими зарядами q₁ и q₂ прямо пропорциональна произ­ведению величин зарядов, обратно пропорциональна квадрату рас­стояния r между ними и диэлектрической проницаемости веще­ства ε:

Здесь ε₀= 8,85 • 10^-12 Ф/м — электрическая постоянная. Си­ла Кулона является силой притяжения в случае разноименных зарядов и силой отталкивания в случае одноименных зарядов. Обратная пропорциональность квадрату расстояния свидетель­ствует о трехмерности нашего пространства.

Диэлектрическая проницаемость ε это число, «оказывающее во сколько раз сила взаимодействия между зарядами в вакууме больше, чем в данной среде.

Заметим, что наличие среды всегда ослабляет взаимодей­ствие между зарядами, это происходит из-за поляризации моле­кул среды. Впервые закон Кулона был установлен Г.Кавендишем (1773 г.) и независимо — Ш.Кулоном (1785 г.).

Закон Кулона является частным случаем третьего закона Ньютона, поэтому силы взаимодействия между зарядами напра­влены вдоль прямой, соединяющей эти заряды. Самостоятельно сделайте поясняющий рисунок для взаимодействия разноимен­ных и одноименных зарядов.

Для вычисления силы взаимодействия между двумя протя­женными телами нужно мысленно разбить их на малые (точеч­ные) части, рассчитать и сложить все силы взаимодействия ка­ждого элемента первого тела с каждым элементом второго. В общем случае подобные расчеты весьма трудоемки.

Простые результаты получаются только для систем либо очень простых, либо содержащих симметрично расположенные заряды.