ПРО МЕЖІ ЗАСТОСУВАННЯ ЗАКОНУ КУЛОНА

Анотація

Формулювання проблеми. При вивченні закону Кулона, зазвичай, акцент робиться на його застосуванні при вирішенні учбових задач. При цьому межі застосування цього закону майже не обговорюються, що призводить до його надмірного використання та «абсолютизації». У зв’язку з цим постає необхідність у виокремленні та висвітленні критеріїв застосування такого закону. З метою уникнення «абсолютизації» слід також дібрати та розглянути разом із студентами якісно нові ефекти, що виникають у разі порушення таких умов.

Матеріали і методи. Узагальнення та системний аналіз літературних джерел з обраної тематики; метод електричних зображень, системний підхід, задачний підхід.

Результати. Індукційні та поляризаційні ефекти по-різному впливають на спотворення поля точкового заряду. В першому випадку таке спотворення спостерігається на малих відстанях від нього, причому навіть може мати місце ефект «інверсії взаємодії». Ефект екранування заряду призводить до зникнення поля точкового заряду на відстанях більших за Дебаївський радіус. При русі точкового заряду відбувається як «деформація» і виникнення вихрової компоненти електричного поля так і виникнення магнітного поля.

Висновки. Виокремлено наступні чотири умови коректності використання закону Кулона: 1) заряди мають бути наближено точковими (відстань між зарядженими тілами повинна бути набагато більшою за їх розміри) або повинні мати сферично-симетричний розподіл у просторі; 2) заряди не повинні «перетинатися»; 3) заряди мають бути розташовані у вакуумі або в будь-якому іншому безмежному ізотропному середовищі; 4) Заряди мають бути нерухомими відносно системи відліку, в якій розглядається їх взаємодія. Розглянутий в даній роботі кількісний та якісний аналіз впливу відхилень від наведених умов, повинен допомогти читачам дослідити межі застосовності модельного закону Кулона.