Закон Кулона

Закон електромагнітної взаємодії нерухо­мих електричних зарядів експерименталь­но встановив у 1875 році французький фізик Шарль Кулон. Сила   електро­магнітної взаємодії точкових нерухомих електричних зарядів прямо пропорційна до

 добутку абсолютних значень зарядів  і   й обернено пропорційна до квадрата

відстані r між ними:

11. Електричне поле — одна зі складових електромагнітного поля, що існує навколо тіл або частинок, що мають електричний заряд, а також у вільному вигляді при зміні магнітного поля (наприклад, в електромагнітних хвилях). Електричне поле може спостерігатися завдяки силовому впливу на заряджені тіла.

Кількісними характеристиками електричного поля є вектор напруженості електричного поля  , що визначається як сила, яка діє на одиничний заряд, та вектор електричної індукції  .

У випадку, коли електричне поле не змінюється з часом, його називаютьелектростатичним полем.

Розділ фізики, який вивчає розподіл статичного електричного поля в просторі, називаєтьсяелектростатикою.

Електричне поле. Напруженість електричного поля

Дію між тілами на відстані в багатьох випадках можна пояснити присутністю передаючих ланцюгів (теорія близькодії).

Теорія прямої дії на відстані безпосередньо через пустоту - теорія далекодії.

Ідея Фарадея полягає в тому, що електричні заряди не діють один на один безпосередньо. Кожний із них утворює навколо себе електричне поле. Поле одного заряду діє на інший, та навпаки. Максвел, користуючись ідеями Фарадея, теоретично довів, що електромагнітні взаємодії повинні поширюватися в просторі з кінцевою швидкістю.

Електричне поле - це особливий вид матерії, який існує незалежно від нас, від наших знань про нього навколо електричного заряду і має властивість діяти на інші заряди з деякою силою. Силовою характеристикою електричного поля є напруженість.

Напруженість - фізична величина, яка дорівнює відношенню сили, з якою електричне поле діє на електричний заряд, до значення цього заряду. Напруженість є векторною величиною. У Системі Інтернаціональній напруженість вимірюється в ньютонах, поділених на кулон. Напруженість поля точкового заряду прямо пропорційна цьому заряду й обернено пропорційна квадрату відстані між зарядом та точкою поля, в якій напруженість розглядається. У цьому випадку коефіцієнт пропорційності дорівнює 9•10⁹ньютон, помножений на метр квадратний і поділений на кулон квадратний.

Електричне поле неможливо побачити, тому використовують геометричну модель поля у вигляді силових ліній (ліній напруженості).

Безперервні лінії, дотичні до яких в будь-якій точці, через яку вони проходять, співпадають із вектором напруженості, називають лініями напруженості.

Силові лінії електричного поля починаються на позитивному заряді і закінчуються на негативному. Густина ліній більша поблизу заряду, де напруженість поля більша.

Електричне поле, напруженість якого однакова в усіх точках простору, називається однорідним.

Напруженість електричного поля

Для характеристики здатності електричного поля діяти на електричні заряди в одній точці простору використовують фізичну ве­личину, яку називають напруженістю електричного поля.                                        

Напруженістю   електричного поля в даній точці простору називають величину, що дорівнює відношенню сили , яка діє на точковий позитивний заряд, до значення цього заряду

Напруженість електричного поля — ве­личина векторна, напрям вектора напруже­ності вказує напрям дії кулонівської си­ли на позитивний електричний заряд, уміщений у даній точці поля. Використовуючи визначення напруженості електричного поля (35.1) і закон Кулона (34.2), можна одержати формулу для об­числення напруженості на довільній відстані г від електричного заряду q. Уяві­мо, що в точку на відстані r від заряду q вміщено заряд На заряд з боку елек­тричного поля заряду q діє сила  згідно з (35.1) вона дорівнює:

За законом Кулона (34.2) ця сила дорівнює:

З (35.2) і (35.3) одержуємо формулу для об­числення модуля напруженості електрич­ного поля Е на відстані г від точкового електричного заряду q: