Электрический заряд. Закон Кулона
Глава 1. ЭЛЕКТОРОСТАТИКА.
Электрический заряд. Закон Кулона.
Все тела в природе способны электризоваться, то есть приобретать электрический заряд. В природе существуют частицы с электрическими зарядами противоположных знаков. Заряд электрона считают отрицательным, а заряд протона – элементарной частицы, которая входит в состав ядра атома, – положительным. При взаимодействии одноименные заряды отталкиваются, разноименные – притягиваются.
Электрический заряд обладает свойством дискретности – при электризации электрический заряд изменяется на строго определенное значение, равное или кратное минимальному количеству электричества, называемому элементарным электрическим зарядом. Наименьшая по массе стабильная частица, обладающая элементарным электрическим отрицательным зарядом, называется электроном. Заряд электрона е = 1,6 ×10-19 Кл. Заряд тела, состоящего из N заряженных частиц, кратен целым значениям заряда электрона: q=±Ne. Опытным путем был установлен фундаментальный закон природы –закон сохранения электрического заряда: алгебраическая сумма электрических зарядов любой замкнутой системы остается неизменной, какие бы процессы не происходили внутри этой системы. 
.
Единица заряда – кулон (Кл).
Основным законом электростатики является закон взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов (экспериментально установлен французским физиком Ш. О. Кулоном): сила электрического взаимодействия между двумя неподвижными точечными зарядами, находящихся в вакууме, пропорциональна произведению зарядов q1 и q2 и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между ними: 
где k — коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора системы единиц физических величин].
Сила
направлена по прямой, соединяющей заряды, то есть является центральной. Сила отталкивания , действующая на заряд q2 со стороны одноименного заряда q1, совпадает по направлению с радиусом-вектором r, проведенным из q1к этому заряду. Сила притяжения, действующая на заряд q2 со стороны разноименного заряда q1, имеет противоположное направление (рис.12.1). Силы отталкивания принято считать положительными, силы притяжения – отрицательными. В векторной форме закон Кулона записывается в виде 
Коэффициент k в законе Кулона в СИ определяется по формуле :
=9.109Н.м2/Кл2, а eо= 
Ф/м =8,85.10-12 Ф/м.
Здесь eо – электростатическая постоянная. Таким образом, закон Кулона в скалярном виде: 
. Этот закон мы сформулировали для вакуума. С учетом среды: 
где e - диэлектрическая проницаемость среды. Для вакуума e=1. Диэлектрическая проницаемость показывает, во сколько раз в данной среде силы взаимодействия между точечными зарядами меньше, чем в вакууме, при одинаковых расстояниях.