ГЛАВА 23. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ. ЗАКОН КУЛОНА. ПРИНЦИП СУПЕРПОЗИЦИИ
В диэлектриках все заряды связаны с его молекулами и не могут свободно перемещаться. Диэлектриками являются стекло, фарфор, дистиллированная вода, органические полимеры.
В настоящее время мы знаем, что материальным носителем электрического заряда в веществе являются две элементарные частицы, входящие в состав атома: протон, несущий положительный заряд, и электрон, несущий отрицательный электрический заряд. Величины заряда электрона и протона в точности совпадают. Этот заряд называются элементарным зарядом e = 1,66·10−19 Кл. Поскольку заряд любого тела связан с перераспределением между ними электронов и протонов, он кратен элементарному заряду.
Силы электрического взаимодействия заряженных тел зависят от величины и характера распределения зарядов на этих телах, а также от их формы, размеров и расстояния между ними. Для двух неподвижных точечных заряженных тел, находящихся в вакууме, справедлив закон Кулона, установленный экспериментально: силы взаимодействия таких тел прямо пропорциональны величинам их зарядов, обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними
Здесь и - заряды тел; r - расстояние между ними; k - постоянная, зависящая от системы единиц измерений. В международной системе единиц СИ постоянную закона Кулона, которая имеет значение k = 9,0·109 Н·м2/Кл2, записывают в виде
то есть выражают через другую постоянную = 8,85·10−12 Кл2/(Н·м2), которую называют электрической постоянной. Множитель (4)−1 введен в постоянную для исключения обратного ему множителя из ряда формул электростатики. Направлены силы взаимодействия точечных зарядов по прямой, соединяющей эти тела, и являются силами притяжения для разноименных зарядов и силами отталкивания для одноименных.