2. Закон Кулона в вакууме или в воздухе

Формулировки экспериментального закона: закон Кулона; сила взаимодействия двух точечных зарядов; сила электростатического взаимодействия; электростатическая сила.

Формула экспериментальной связи физических величин и словесное изложение формулы: ; . Два точечных заряда притягиваются друг к другу с силами, прямо пропорциональными каждому из зарядов и обратно пропорциональными квадрату расстояния между телами.

Сила направлена вдоль линии, соединяющей точечные заряды, причем одноименные заряды отталкиваются, а разноименные − притягиваются.

Расшифровка формулы: F – сила притяжения двух точечных зарядов; , ₀ −электрическая постоянная, фундаментальная константа; q₁ – заряд первого тела; q₂ – заряд второго тела; r – расстояние между телами. Сила, действующая на заряд, приложена к заряду и направлена вдоль линии, соединяющей центры зарядов, причем одноименные заряды отталкиваются, разноименные – притягиваются.

Смысл константы (фундаментальная/нефундаментальная): ₀ = = 8,8510⁻¹², − электрическая постоянная, она является фундаментальной константой.

(а) (б) (в)

Условия применения закона: закон применяется в трёх случаях.

1. В вакууме или в воздухе взаимодействуют два точечных заряда (рис. а), r – расстояние между зарядами.

2. Взаимодействуют два заряженных сферически симметричных шара (рис. б), r – расстояние между центрами шаров.

3. Взаимодействуют точечный заряд и заряженный сферически симметричный шар (рис. в), r – расстояние между точечным зарядом и центром шара.

3. Закон Кулона в среде

Формулировки экспериментального закона: закон Кулона в среде; сила взаимодействия двух точечных зарядов в среде; сила электростатического взаимодействия в среде; электростатическая сила в среде.

Формула экспериментальной связи физических величин и словесное изложение формулы: ; . Два заряженных точечных тела притягиваются друг к другу с силами, прямо пропорциональными каждому из зарядов и обратно пропорциональными квадрату расстояния между телами. Сила направлена вдоль линии, соединяющей точечные тела, причем одноименные заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются.

Расшифровка формулы: , ₀ − электрическая постоянная;  − диэлектрическая проницаемость среды, в которую помещен заряд; F – сила притяжения двух точечных зарядов; q₁ – заряд первого тела; q₂ – заряд второго тела; r – расстояние между телами. Сила, действующая на заряд, приложена к заряду и направлена вдоль линии, соединяющей центры зарядов, причем одноименные заряды отталкиваются, разноименные – притягиваются.

Смысл константы (фундаментальная/нефундаментальная):

₀ = 8,8510⁻¹²; − электрическая постоянная, фундаментальная константа.

[] – безразмерная величина;  вакуума и  воздуха равны единице.  показывает, во сколько раз сила Кулона в среде (например, в воде, в керосине и т.п.) меньше, чем сила Кулона в вакууме.

Условия применения закона: рисунок такой же, как для силы Кулона в вакууме и воздухе (см. с. 92).

1. Взаимодействуют два точечных заряда (рис. а), r – расстояние между зарядами.

2. Взаимодействуют два заряженных сферически симметричных шара (рис. б), r – расстояние между центрами шаров.

3. Взаимодействуют точечный заряд и заряженный сферически симметричный шар (рис. в), r – расстояние между точечным зарядом и центром шара.