Закон Кулона можно записать в векторной форме:
,
где - вектор силы,
действующей на заряд
со стороны заряда
,
- радиус-вектор,
соединяющий заряд
с зарядом
;
-
модуль радиус-вектора.
Сила, действующая на заряд со
стороны
равна
,
.
Силы, действующие на заряды, являются центральными и направлены вдоль прямой, соединяющей заряды (рис.1.1.1).
Закон Кулона в такой форме справедлив только для взаимодействия точечных электрических зарядов, то есть таких заряженных тел, линейными размерами которых можно пренебречь по сравнению с расстоянием между ними. Кроме того, он выражает силу взаимодействия между неподвижными электрическими зарядами, то есть это электростатический закон.
Формулировка закона Кулона:
Сила электростатического взаимодействия между двумя точечными электрическими зарядами прямо пропорциональна произведению величин зарядов, обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними, и направлнеа пр прямой, соединяющей звряды.
Коэффициент пропорциональности в законе Кулона зависит от свойств среды
и выбора единиц измерения величин, входящих в формулу. Поэтому
можно представить отношением
,
где - коэффициент,
зависящий только от выбора системы единиц измерения;
- безразмерная величина,
характеризующая электрические свойства среды, называется относительной
диэлектрической проницаемостью среды. Она не зависит от выбора системы единиц
измерения и равна единице в вакууме.
Тогда закон Кулона примет вид:
,
для вакуума , тогда
- относительная диэлектрическая
проницаемость среды показывает, во сколько раз в данной среде сила
взаимодействия между двумя точечными электрическими зарядами
и
,
находящимися друг от друга на расстоянии
,
меньше, чем в вакууме.
В системе СИ коэффициент ,
и закон Кулона имеет вид:
.
Это
рационализированная запись закона Кулона. -
электрическая постоянная,
.
В векторной форме закон Кулона принимает вид где
-
вектор силы, действующей на заряд
со стороны заряда
,
-
радиус-вектор, проведенный из заряда
к заряду
(рис.1.1.2 ), r –модуль
радиус-вектора
.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.