Закон Кулона. Электрические заряды, их свойства

Электрические заряды, их свойства. Точечные заряды.

Учение об электрических и магнитных явлениях начинаем с электростатики. Электростатика – раздел физики, который изучает взаимодействие между неподвижными зарядами. Известно, что существуют два типа электрических зарядов. Их условно назвали положительными и отрицательными. Наименьшим отрицательным зарядом является заряд электрона: е=1.6*10^–19 Кл. Точно такой же по величине, но положительный заряд имеет протон – ядро атома водорода. Все остальные заряды целочисленно кратны этому заряду. Необходимо отметить, что заряд – это релятивистский инвариант. Это означает, что заряд, например, электрона не зависит от скорости его движения. Макроскопические тела состоят из огромного количества зарядов разного знака, но обычно суммарные заряды тел равны нулю, т.е. в целом они являются электронейтральными. Процесс заряда тела или его части заключается в удалении части зарядов одного знака. Но в целом действует закон сохранения электрического заряда: алгебраическая сумма зарядов замкнутой системы (т.е. не обменивающейся зарядами с другими телами) остаётся постоянной при любых изменениях, происходящих с этой системой.

Электростатика оперирует понятием точечного заряда. Точечный – это заряд, размерами которого в условиях данной задачи можно пренебречь. Для точечных зарядов Ш.О.Кулон установил в 1785 г. закон взаимодействия, который мы сейчас называем законом Кулона: два точечных заряда взаимодействуют между собой с силой, действующей вдоль прямой, соединяющей заряды, пропорциональной величинам зарядов и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними, таким образом, что одноименные заряды отталкиваются, а разноимённые заряды притягиваются:

. (1.1)