Закон Кулона

1. Суть закона Кулона

Закон Кулона определяет силу взаимодействия между двумя точечными электрическими зарядами.

Он формулируется так:

Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами прямо пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Математическая запись:

​где:

•  — сила взаимодействия (Н);
•  — величины зарядов (Кл);
•  — расстояние между ними (м);
•  — коэффициент пропорциональности.

В вакууме:

2. Направление силы

Сила Кулона действует вдоль линии, соединяющей заряды.

• одноимённые заряды → отталкиваются;

• разноимённые заряды → притягиваются.

Сила действует на оба заряда и одинакова по модулю (по третьему закону Ньютона).

Наглядная схема взаимодействия зарядов

На схеме видно:

• силы направлены вдоль прямой между зарядами;

• при одинаковых зарядах — отталкивание;

• при разных — притяжение.

3. Особенности закона Кулона

1. Зависимость от расстояния
   Если расстояние увеличить в 2 раза, сила уменьшится в 4 раза.

2. Зависимость от зарядов
   Чем больше заряды, тем сильнее взаимодействие.

3. Среда влияет на силу
   В веществе сила меньше, чем в вакууме. Это учитывается диэлектрической проницаемостью.

4. Принцип суперпозиции

Если на заряд действует несколько других зарядов, то результирующая сила равна векторной сумме всех сил.

Это называется принципом суперпозиции.

5. Примеры из жизни

• Притяжение бумажек к наэлектризованной расчёске.

• Искры при разряде — взаимодействие зарядов.

• Работа электронных приборов.

6. Значение закона

Закон Кулона:

• лежит в основе всей электродинамики;

• используется при расчётах электрических полей;

• объясняет взаимодействие частиц в атоме.

7. Ограничения закона

Закон Кулона справедлив:

• для точечных зарядов;

• при расстояниях, больших размеров самих тел;

• в неподвижных системах (для покоящихся зарядов).

Вопросы для самопроверки

1. Сформулируйте закон Кулона.

2. Запишите его математическую формулу.

3. Как зависит сила от расстояния?

4. Как взаимодействуют одноимённые заряды?

5. Что такое коэффициент ( k )?

6. В чём заключается принцип суперпозиции?