Почему сила обратно пропорциональна квадрату расстояния, а не первой степени?

Так следует из опыта и из решения уравнений для поля точечного заряда в трёхмерном пространстве (теорема Гаусса): поток поля через сферу не зависит от радиуса, а площадь сферы растёт как r², поэтому |E| ∝ 1/r² и сила между двумя точечными зарядами — тоже 1/r².

Что если заряды не точечные?

Для распределённых зарядов силу находят интегрированием или разбиением на малые элементы. Закон в виде F = kq₁q₂/r² остаётся точным только для сферически симметричных распределений, когда снаружи поле такое же, как у точечного заряда в центре.

Почему сила на экране не совпадает с расчётом в ньютонах?

Масштаб подобран для наглядности; физический смысл — зависимость F(r) и знак силы. Для численных задач подставляйте q и r в СИ и k = 8,99×10⁹ Н·м²/Кл².

Закон Кулона

Два заряда с настраиваемыми величиной и расстоянием. Показаны векторы силы.

О модели

Закон Кулона: сила взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме F = k|q₁q₂|/r² направлена вдоль прямой, соединяющей заряды. Одинаковые знаки — отталкивание, разные — притяжение. Постоянная k ≈ 8,99×10⁹ Н·м²/Кл²; заряды удобно задавать в микрокулонах, расстояние — в метрах. Идеализация: точечные заряды, вакуум, без поляризации среды и релятивистских поправок.

Для кого: Школа и первый курс: электростатика, закон Кулона, сила между точечными зарядами.

Ключевые понятия

закон Кулона
точечный заряд
электростатическая сила
постоянная Кулона
притяжение и отталкивание

Как это работает

Величина электростатической силы между двумя точечными зарядами в вакууме равна F = k|q₁q₂|/r², где k ≈ 8,99×10⁹ Н·м²/Кл². Одноимённые заряды отталкиваются, разноимённые — притягиваются.

Основные формулы

F = k |q₁ q₂| / r²

Часто задаваемые вопросы

Почему сила обратно пропорциональна квадрату расстояния, а не первой степени?: Так следует из опыта и из решения уравнений для поля точечного заряда в трёхмерном пространстве (теорема Гаусса): поток поля через сферу не зависит от радиуса, а площадь сферы растёт как r², поэтому |E| ∝ 1/r² и сила между двумя точечными зарядами — тоже 1/r².
Что если заряды не точечные?: Для распределённых зарядов силу находят интегрированием или разбиением на малые элементы. Закон в виде F = kq₁q₂/r² остаётся точным только для сферически симметричных распределений, когда снаружи поле такое же, как у точечного заряда в центре.
Почему сила на экране не совпадает с расчётом в ньютонах?: Масштаб подобран для наглядности; физический смысл — зависимость F(r) и знак силы. Для численных задач подставляйте q и r в СИ и k = 8,99×10⁹ Н·м²/Кл².

Продолжите с близкими темами в этой категории — или все 65 в «Электричество и магнетизм».

Вся категория →

ПопулярноеШкольные

Электрическое поле и силовые линии

Запустить симулятор

Точечные заряды на плоскости: сетка стрелок E, короткие линии поля и эквипотенциали.

НовоеШкольные

Электрический потенциал

Запустить симулятор

Тепловая карта потенциала V = Σ kq/r от точечных зарядов. Двигайте заряды — меняются цвета и эквипотенциали.

НовоеШкольные

Плоский конденсатор

Запустить симулятор

Ёмкость C = ε₀εᵣA/d, поле E = V/d, заряд Q и энергия; зависимость C от расстояния между пластинами.

НовоеШкольные

RL-цепь

Запустить симулятор

Последовательная RL-цепь: τ = L/R, нарастание и спад тока i(t), напряжение на катушке; в установившемся режиме i = V/R.

НовоеШкольные

Генератор Ван де Граафа

Запустить симулятор

Лента заряжает купол; V = Q/C; стилизованная искра на землю при превышении V_пробоя.

НовоеШкольные

Поле вращающегося диполя

Запустить симулятор

Заряды ±q обращаются в плоскости: стрелки суперпозиции кулоновских полей — эскиз ближней зоны, ещё не полное излучение.

Закон Кулона

О модели

Как это работает

Основные формулы

Часто задаваемые вопросы

Похожие симуляторы

Электрическое поле и силовые линии

Электрический потенциал

Плоский конденсатор

RL-цепь

Генератор Ван де Граафа

Поле вращающегося диполя

Закон Кулона

О модели

Как это работает

Основные формулы

Часто задаваемые вопросы