Что такое закон Кулона

Согласно закону Кулона, сила взаимодействия неподвижных зарядов прямо пропорциональна произведению их модулей, при этом она обратно пропорциональны квадрату расстояния между зарядами. Данный закон справедлив также для точечных заряженных тел.

Инструкция

1. Закон взаимодействия неподвижных зарядов был открыт в 1785 году французским физиком Шарлем Кулоном, в своих опытах он изучал силы притяжения и отталкивания заряженных шариков. Кулон проводил свои эксперименты с помощью крутильных весов, которые сам сконструировал. Эти весы обладали очень высокой чувствительностью.
2. В своих опытах Кулон исследовал взаимодействие шариков, размеры которых были намного меньше расстояния между ними. Заряженные тела, размерами которых можно пренебречь в определенных условиях, называют точечными зарядами.
3. Кулон провел множество опытов и установил зависимость между силой взаимодействия зарядов, произведением их модулей и квадратом расстояния между зарядами. Эти силы подчиняются третьему закону Ньютона, при одинаковых зарядах они являются силами отталкивания, а при разных — притяжения. Взаимодействие неподвижных электрических зарядов называют кулоновским или электростатическим.
4. Электрический заряд - это физическая величина, характеризующая способность тел или частиц вступать в электромагнитные взаимодействия. Экспериментальные факты свидетельствуют о том, что существует два рода электрических зарядов — положительные и отрицательные. Разноименные заряды притягиваются, а одноименные — отталкиваются. В этом состоит основное различие между электромагнитными силами и гравитационными, которые всегда являются силами притяжения.
5. Закон Кулона выполняется для всех точечных заряженных тел, чьи размеры много меньше расстояния между ними. Коэффициент пропорциональности в данном законе зависит от выбора системы единиц. В Международной системе СИ он равен 1/4πε0, где ε0 — электрическая постоянная.
6. Опыты показали, что силы кулоновского взаимодействия подчиняются принципу суперпозиции: если заряженное тело взаимодействует с несколькими телами одновременно, то результирующая сила будет равна векторной сумме сил, которые действуют на данное тело со стороны других заряженных тел.
7. Принцип суперпозиции говорит о том, что при фиксированном распределении зарядов силы кулоновского взаимодействия между любыми двумя телами не будут зависеть от присутствия других заряженных тел. Этот принцип следует применять с осторожностью, когда речь идет о взаимодействии заряженных тел конечных размеров, например, двух проводящих шаров. Если поднести заряженных шар к системе, состоящей из двух заряженных шаров, взаимодействие между этими двумя шарами изменится из-за перераспределения зарядов.