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 Точечным называется 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 r 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 отталкиванию в случае одноименных. Эта сила называется куло­нов с к о и.

В векторной форме закон Кулона имеет вид

, (1.1)

где - сила, действующая на заряд Q₁ со стороны заряда Q₂, - радиус-вектор, соединяющий заряд Q₁ с зарядом Q₂, (рис. 1). На заряд Q₂ со стороны заряда Q₁ действует сила , т.е. взаимодействие электрических точечных зарядов удовлетворяет третьему закону Ньютона.

Рис. 1

В СИ коэффициент пропорциональности равен .

Тогда закон Кулона запишется в окончательном виде

. (1.2)

Величина ε₀ называется электрической постоянной; она отно­сится к числу фундаментальных физических постоянных и равна

ε₀=8,85∙10^-12 Кл²/(Нм),

или ε₀= 8,85∙10^-12 Ф/м, где фарад (Ф) - единица электрической емкости. То­гда м/Ф.

Дата добавления: 2014-01-07