3.1.3. Закон Кулона

Кулон в 1785 г. экспериментально установил закон взаимодействия неподвижных точечных электрических зарядов.

Закон Кулона - сила взаимодействия F между двумя неподвижными точечными зарядами, находящимися в вакууме, пропорциональна произведению зарядов q₁ и q₂ и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между ними:

|F₁₂| = |F₂₁| = k q₁q₂/r²,

где k — коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора системы единиц, в вакууме k=1/4pe_{0 ,} в среде k=1/4pee₀.

Величина e₀ называется электрической постоянной. Она размерная постоянная и в системе единиц СИ e₀ = 8,85 10^-12 Кл²/(нм²), или Ф/м, где фарада (Ф) — единица электрической емкости,

e - диэлектрическая проницаемость (электрическая пронцаемость), зависящая от свойств среды в которой существует поле. Величина безразмерная.

F_{к -} кулоновская сила направлена по прямой, соединяющей взаимодействующие заряды - центральная сила.

Электростатическое поле - потенциальное поле. Кулоновская сила притягивающая (F0) в случае одноименных зарядов.

В векторной форме закон Кулона

,

где F₁₂ — сила, действующая на заряд q₁ со стороны заряда q₂, r₁₂ — радиус-вектор, соединяющий заряды, r=|r₁₂|. На заряд q₂ со стороны заряда q₁ действует сила F₂₁ = - F₁₂