§ 1.4. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕПОДВИЖНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ ВНУТРИ ОДНОРОДНОГО ДИЭЛЕКТРИКА

Силы взаимодействия заряженных тел в отличие от сил всемирного тяготения зависят от свойств среды, в которой находятся эти заряженные тела.

Пусть заряженные шарики помещены в однородный изоля-тор, или диэлектрик1.

При этом лучше использовать жидкий диэлектрик (керосин, масло и т.

Сила взаимодействия между зарядами в однородном диэлектрике, как показывает опыт, всегда меньше, чем в вакууме. Причем отношение силы FQ взаимодействия зарядов в вакууме к силе взаимодействия F этих же зарядов на том же расстоянии в среде не зависит ни от самих зарядов, ни от расстояния между ними. Оно определяется только свойствами среды. Если обозначить это отношение через е, то

Fo

(1.4.1)

Отсюда следует, что закон Кулона для взаимодействия зарядов в среде в Международной системе имеет вид: F= j—— • (1.4.2)

4л?а ег2

_ _j_ _ M|g

4

А в системе Гаусса — F-Щ. (1.4.3)

?Г

Величину є называют диэлектрической проницаемостью среды.

Диэлектрическая проницаемость среды — это физическая величина, характеризующая электрические свойства вещества и показывающая, во сколько раз сила взаимодействия зарядов в данной среде меньше силы их взаимодействия в вакууме. Она является безразмерной величиной. Для вакуума е= 1. Впоследствии мы выясним причину, по которой сила взаимодействия зарядов в диэлектрике меньше, чем в вакууме.

Значения диэлектрической проницаемости некоторых веществ приведены в таблице 2.

Таблица 2 Вещество Диэлектрическая проницаемость Воздух (при 0 °С и 760 мм рт. ст.) 1,000594 Керосин 2,1 Эбонит 2,7—2,9 Кварц 4,5 Стекло 5—10 Спирт этиловый 27 Вода (чистая) 81 Сегнетова соль 10 000

В однородной среде сила взаимодействия заряженных тел уменьшается в г раз (є — диэлектрическая проницаемость среды).