Закон Кулона

Точечным называется заряд, линейные размеры которого пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием до других заряженных тел, с которыми он взаимодействует.

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

F=

где k — коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора системы единиц.

Сила F направлена по прямой, соединяющей взаимодействующие заряды, т. е. является центральной. В случае разноименных зарядов возникает притяжение (F<0), в случае одноименных зарядов - отталкивание (F>0). Эта сила называется кулоновской силой. В векторной форме закон Кулона имеет вид:

F =

где F — сила, действующая на заряд Q со стороны заряда Q , r — радиус-вектор, соединяющий заряд Q с зарядом Q , r = | r | На заряд Q со стороны заряда Q действует сила F = - F .

В СИ коэффициент пропорциональности равен k= Тогда закон Кулона запишется в окончательном виде:

F =

(3.3)

Величина относится к числу фундаментальных физических постоянных и называется электрической постоянной: =8,8510^-12Кл²/(Hм²) или =8,85110^-12 Ф/м, где фарад (Ф) — единица электрической емкости. Тогда =910⁹ м/Ф.

Е=

(3.7)

Формула (3.7) выражает принцип суперпозиции (наложения) электростатических полей, согласно которому напряженность Е результирующего поля, создаваемого системой зарядов, равна геометрической сумме напряженностей полей, создаваемых в данной точке каждым из зарядов в отдельности.