ГЛАВА 23. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ. ЗАКОН КУЛОНА. ПРИНЦИП СУПЕРПОЗИЦИИ

Если тела находятся не в вакууме, а в некоторой непроводящей заряды (диэлектрической) однородной среде, которая заполняет все пространство, то сила взаимодействия зарядов уменьшается по сравнению с (23.1), причем величина уменьшения зависит от среды. В связи с этим вводят такую характеристику каждой среды, которая называется ее диэлектрической проницаемостью и которая показывает, во сколько раз уменьшается сила взаимодействия зарядов в этой среде по сравнению с силой их взаимодействия в вакууме. Закон Кулона в среде имеет вид

(23.3)

где - диэлектрическая проницаемость среды. Как следует из (23.1), (23.3), диэлектрическая проницаемость - величина безразмерная и для любой среды  > 1 .

Шарль Кулон (1736-1806) - выдающийся французский физик, один из основателей электростатики. Изобрел крутильные весы, с помощью которых установил закон взаимодействия электрических зарядов и постоянных магнитов. Провел глубокие исследования силы трения, установил отличие коэффициентов трения покоя и скольжения, нашел зависимость сухого трения от скорости тел и времени контакта их поверхностей.

В 1775 г. Парижская академия наук объявила конкурсную задачу о наилучшем устройстве компаса и, в частности, на изыскание лучшего способа подвешивания магнитной стрелки. Став победителем конкурса, Кулон провел цикл экспериментов, посвященных упругим свойствам металлических нитей, и сконструировал крутильный весы, давшие беспрецедентную для того времени точность измерения силы. С помощью весов Кулон в 1785-1789 г. установил закон взаимодействия электрических зарядов, который и носит сейчас его имя.

Тем не менее, следует отметить, что об этом законе говорили и до Кулона. В 1759 г. Ф. Эпинус - академик Российской академии наук первым предположил, что заряды должны взаимодействовать обратно пропорционально квадрату расстояния. В 1760 г. Д.Бернулли экспериментально установил квадратичный закон с помощью сконструированного им (правда весьма грубого) электрометра. В 1767 г. Пристли в «Истории электричества» отметил, что опыт Франклина, обнаружившего отсутствие электрического поля внутри заряженного металлического шара, означает, что «электрическое притяжение следует точно такому же закону, как и тяготение, то есть квадрату расстояния». В 1769 г. шотландский физик Дж. Робинсон обнаружил, что шары с одинаковым электрическим зарядом отталкиваются с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.