Содержание  
< назад вперед >

§ 3. ЗАКОН КУЛОНА

Опыт показывает, что между двумя наэлектризованными телами возникают силы механического взаимодействия. Под влиянием этих сил разноименные заряды (положительный и отрицательный) притягиваются, а одноименные (оба положительные или оба отрицательные) — отталкиваются. Силы взаимодействия между зарядами называются электростатическими.

Опытным путем французский физик Кулон установил, что сила взаимодействия F пропорциональна величине взаимодействующих зарядов q₁ и q₂ и обратно пропорциональна квадрату расстояния г между ними (рис. 4).

Направление действия этой силы совпадает с направлением прямой, проходящей через оба заряда.
Позднейшие исследования показали, что сила  взаимодействия между зарядами зависит также от
электрических свойств среды, в которой находятся заряды.

­

Если размеры заряженных тел очень малы по сравнению с расстоянием r между ними, то говорят, что речь идет о точечных зарядах q₁ и q₂ Формулу Кулона в этом случае можно представить в следующем виде:

где F — сила взаимодействия между электрическими зарядами, н;

      К — коэффициент,   зависящий  от  принятой  системы единиц измерения; в СИ множитель К = 1/4π;

      q — величина заряда, к;

     ε_а — величина, характеризующая среду между зарядами, называется   абсолютной  диэлектрической   проницаемостью среды.

 Для пустоты абсолютная диэлектрическая проницаемость имеет минимальное значение и ее принято обозначать ε₀. В СИ

Обычно абсолютную диэлектрическую проницаемость среды ε_с сравнивают с абсолютной проницаемостью пустоты ε₀. Отношение ε_с к ε₀ обозначают буквой е и называют относительной диэлектрической проницаемостью:

Относительная диэлектрическая проницаемость является безразмерной величиной.

В СИ формула Кулона будет иметь вид:

Приведем значения относительной диэлектрической проводимости для некоторых материалов, применяемых в электротехнике:

Бензин      .......................................................................    2,3

Бумага, пропитанная парафином   .........................    3,2

Бумага, пропитанная маслом   ................................    3

Вода дистиллированная    ..........................................    81

Воздух.............................................................................    1,0006

Керосин.........................................................................    2

Мрамор..........................................................................    8.4

Парафин.........................................................................     2-2.4

Резина.............................................................................     2.6—3.5

Слюда   ...........................................................................      6—8

Стекло.............................................................................      5—10

Трансформаторное масло.........................................    2,2

Эбонит............................................................................    3,1

Пример 1. Определить силу взаимодействия между двумя зарядами, находя­щимися в пустоте на расстоянии один от другого 5 см. Величина зарядов равна 2 · 10^-8 к и 3·10^-5 к:

так как 1 н = 102 Г, то F = 2,16 • 102 = 220 Г.

' Те же заряды, помещенные на том же расстоянии в керосин, будут взаимодействовать между собой с силой

т. е. сила уменьшилась в два раза.

Содержание  
< назад вперед >