[next] [tail] [up]

§1 Закон Кулона

Основой электростатики является закон Кулона (1785 г.). В современной формулировке он устанавливает силу взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов.

PIC

Рис. 1.1: Закон Кулона формулируется для двух точечных зарядов
Согласно закону Кулона, электрический заряд q1, находящийся в точке с радиус вектором r→1, действует на заряд q2 в точке с радиус вектором r→2 с силой
F→12 = q1q2 r→2 −r→1 ∣r→2 −r→1∣3 .

(1.1)
По третьему закону Ньютона, сила, действующая на первый заряд со стороны второго, имеет противоположный знак, т.е. 
F→21 = −F→12 = q1q2 r→1 −r→2 ∣r→1 −r→2∣3 .

Закон Кулона (1.1) записан в абсолютной гауссовой системе единиц, которую также называют системой СГС. В электродинамике от выбора системы единиц зависит даже сам вид формул. Например, в системе СИ в законе Кулона появляется дополнительный коэффициент, имеющий не только числовое значение, но и размерность. В нашей книге мы повсеместно используем систему СГС. Правила пересчета систем единиц изложены в приложении A. Там же имеется сводка ключевых формул электродинамики в системе СИ. Система СГС удобна для теоретических расчетов, но на практике чаще применяют систему СИ. Многие физики делают промежуточные вычисления в системе СГС и лишь окончательный результат переводят в систему СИ. Для этого достаточно знать несколько приближенных соотношений между единицами СГС и СИ.

В системе СГС сила измеряется в динах (дн), расстояние в сантиметрах, а заряд — в статкулонах (стКл):

[q] = 1стКл = 1г1∕2 см3∕2∕сек .

(1.2)
Заряд величиной 1стКл, находящийся на расстоянии 1см от равного себе, действует на него с силой 1дн. В системе СИ единицей измерения заряда является Кулон (Кл). Это очень большая величина:
1Кл ≈ 3⋅109 стКл .

(1.3)
На расстоянии 1 метр он действует на равный себе с силой 9⋅1013 н.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО

  • Из истории великих открытий: закон Кулона; 4.
  • Из жизни великих людей: Кулон; ??.
  • Из жизни великих людей: Кавендиш; ??
  • Ш.Кулон: О фундаментальном законе электростатики; 6.
  • Г.Кавендиш: О Определение плотности Земли; 5.
  • Системы единиц; Приложение A. (Тамм, §59; Сивухин, §85)

[next] [front] [up]