Нека двете такси да са точки q1 Y. Какво разделено разстояние r, които са в покой по отношение на произхода O на инерционната референтна рамка. Силата, която го носи q1 упражнява върху Какво се нарича електростатична сила и се дава от Кулоновски закон:
където К е константа, наречена електростатична константа, която зависи от средата и ε0 е електрическата диелектрична проницаемост на вакуума.
Векторът ур е единичен вектор, който преминава от заряда q1 за зареждане Какво така че когато двата заряда имат различни знаци (фигура (а)), електростатичната сила е привлекателна, докато ако имат един и същ знак, електростатичната сила е отблъскваща (фигура (б)).
При изучаване на проблеми със заряда в електростатиката се нарича източник натоварване към товара, упражняван от силата (в този случай q1) Y свидетел натоварване или тестово натоварване към товара, върху който се изчислява силата (Какво).
Електростатичната сила изпълнява третия закон на Нютон, така че зарядът q1 ще изпитва сила с равен модул и противоположна посока от тази, която изпитва Какво.
Ако натоварването q1 са били в присъствието на N точкови заряди, общата сила върху него ще бъде резултатът от всички сили, упражнявани върху него от N зарядите.
Електростатична потенциална енергия
Законът на Кулон формално е същият като Закона на Нютон за всеобщата гравитация, който ни позволява да изчислим силата на привличане между две маси. Подобно на последното, електростатичната сила, дадена от закона на Кулон, е консервативна сила. Следователно работата е независима от пътя и може да се изчисли от скаларна функция, наречена енергийна електростатична мощност ИЛИ.
Да предположим, че под действието на електростатичната сила тестовият заряд q2 се премества от точка А в точка Б, след това работата W извършено със сила е:
Когато е под единственото действие на електростатичната сила изпитвателният товар винаги ще се движи в посоката, в която потенциалната му енергия намалява (UA> UB); по този начин работата на силата е положителна, тоест тя съответства на сила, която върви в същата посока на движение.
което, в сравнение с първоначалния израз за работата, ни позволява да идентифицираме вариацията на потенциалната енергия.
Като цяло се приема като произход за потенциална енергийна безкрайност, така че когато разстоянието между двата заряда е безкрайно, потенциалната енергия между тях е нула. Следователно, потенциалната енергия на система от две точкови заряди q1 Y. q2 които са разделени на разстояние r е:
Когато товар Какво се намира в присъствието на N точкови заряди, общата потенциална енергия се изчислява от сумата:
Познавайки израза на потенциалната енергия, силата може да бъде получена от оператора на градиента. Ако го приложим в случай на две такси:
което е израз на силата, дадена от закона на Кулон.
Страница направена от Тереза Мартн Блас и Ана Серано Фернденд - Политехнически университет в Мадрид (UPM) - Испания.