Зако́н Куло́на — это закон, описывающий силы взаимодействия между точечными электрическими зарядами.Был открыт Шарлем Кулоном в 1785 г. Проведя большое количество опытов с металлическими шариками, Шарль Кулон дал такую формулировку закона:Модуль силы взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме прямо пропорционален произведению модулей этих зарядов и обратно пропорционален квадрату расстояния между нимиИначе: Два точечных заряда в вакууме действуют друг на друга с силами, которые пропорциональны произведению модулей этих зарядов, обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними и направлены вдоль прямой, соединяющей эти заряды. Эти силы называются электростатическими (кулоновскими).Важно отметить, что для того, чтобы закон был верен, необходимы:точечность зарядов — то есть расстояние между заряженными телами много больше их размеров — впрочем, можно доказать, что сила взаимодействия двух объёмно распределённых зарядов со сферически симметричными непересекающимися пространственными распределениями равна силе взаимодействия двух эквивалентных точечных зарядов, размещённых в центрах сферической симметрии; их неподвижность. Иначе вступают в силу дополнительные эффекты: магнитное поле движущегося заряда и соответствующая ему дополнительная сила Лоренца, действующая на другой движущийся заряд; взаимодействие в вакууме.Однако с некоторыми корректировками закон справедлив также для взаимодействий зарядов в среде и для движущихся зарядов.[1]В векторном виде в формулировке Ш. Кулона закон записывается следующим образом:где — сила, с которой заряд 1 действует на заряд 2; — величина зарядов; — радиус-вектор (вектор, направленный от заряда 1 к заряду 2, и равный, по модулю, расстоянию между зарядами — ); — коэффициент пропорциональности. Таким образом, закон указывает, что одноимённые заряды отталкиваются (а разноимённые — притягиваются).
Напряжённость электри́ческого по́ля — векторная физическая величина, характеризующая электрическое поле в данной точке и равная отношению силы {\displaystyle {\vec {F}}}{\vec {F}}, действующей на неподвижный точечный заряд, помещённый в данную точку поля, к величине этого заряда {\displaystyle q}q[1]:
Напряжённость электрического поля иногда называют силовой характеристикой электрического поля, так как всё отличие от вектора силы, действующей на заряженную частицу, состоит в постоянном[2] множителе.
В каждой точке в данный момент времени существует своё значение вектора {\displaystyle {\vec {E}}}\vec E (вообще говоря — разное[3] в разных точках пространства), таким образом, {\displaystyle {\vec {E}}}\vec E — это векторное поле. Формально это отражается в записи
представляющей напряжённость электрического поля как функцию пространственных координат (и времени, так как {\displaystyle {\vec {E}}}\vec E может меняться со временем). Это поле вместе с полем вектора магнитной индукции представляет собой электромагнитное поле[4], и законы, которым оно подчиняется, есть предмет электродинамики.
Напряжённость электрического поля в Международной системе единиц (СИ) измеряется в вольтах на метр [В/м] или в ньютонах на кулон [Н/Кл].
Напряжённость электри́ческого по́ля — векторная физическая величина, характеризующая электрическое поле в данной точке и равная отношению силы {\displaystyle {\vec {F}}}{\vec {F}}, действующей на неподвижный точечный заряд, помещённый в данную точку поля, к величине этого заряда {\displaystyle q}q[1]:
Напряжённость электрического поля
{\displaystyle {\vec {E}}}\vec E
Размерность
LMT−3I−1
Единицы измерения
СИ
В/м
Примечания
векторная величина
{\displaystyle {\vec {E}}={\frac {\vec {F}}{q}}.}{\displaystyle {\vec {E}}={\frac {\vec {F}}{q}}.}
Напряжённость электрического поля иногда называют силовой характеристикой электрического поля, так как всё отличие от вектора силы, действующей на заряженную частицу, состоит в постоянном[2] множителе.
В каждой точке в данный момент времени существует своё значение вектора {\displaystyle {\vec {E}}}\vec E (вообще говоря — разное[3] в разных точках пространства), таким образом, {\displaystyle {\vec {E}}}\vec E — это векторное поле. Формально это отражается в записи
{\displaystyle {\vec {E}}={\vec {E}}(x,y,z,t),}{\vec E}={\vec E}(x,y,z,t),
представляющей напряжённость электрического поля как функцию пространственных координат (и времени, так как {\displaystyle {\vec {E}}}\vec E может меняться со временем). Это поле вместе с полем вектора магнитной индукции представляет собой электромагнитное поле[4], и законы, которым оно подчиняется, есть предмет электродинамики.
Напряжённость электрического поля в Международной системе единиц (СИ) измеряется в вольтах на метр [В/м] или в ньютонах на кулон [Н/Кл].