В своей простейшей форме закон Кулона справедлив только для силы взаимодействия между точечными зарядами или равномерно заряженными шарами. Обратно пропорциональная зависимость силы взаимодействия от квадрата расстояния выражает геометрические свойства пространства так же, как и в случае гравитационного притяжения между шарами. Если влияние (или воздействие) распространяется из точки или равномерно с поверхности шара, причем без затухания или поглощения, то мера воздействия, приходящегося на единицу площади (единичную площадку), обратно пропорциональна квадрату расстояния от центра источника. Причина этого в том, что площадь поверхности расширяющейся сферы влияния равна 4лr². Поскольку воздействие, проходящее через поверхность каждой концентрической сферы, все время одно и то же, а площадь поверхности сферы пропорциональна r², то воздействие, приходящееся на единицу площади, должно быть пропорционально 1/r².

Подробнее…

Существует практическое применение электростатики, в котором объединены многие из рассмотренных выше аспектов с целью создания устройства, которое используется и как игрушка, и как инструмент для исследований. Это так называемый генератор Ван-де-Граафа. На рисунке показана схема устройства, которое можно использовать и как игрушку, и как школьный демонстрационный прибор. Электрические заряды распыляются на движущуюся ленту и поднимаются наверх в изолированный купол, где они накапливаются.

Подробнее…

Разделение электрических зарядов может приводить к драматическим эффектам в природе. Почти любое вещество, которое скользит или проносится мимо других объектов, захватывает или теряет электроны. Когда это происходит с поднимающимися или падающими каплями воды в облаках, одна часть облака может оказаться отрицательно заряженной по отношению к другой части или земле. Когда концентрация зарядов в некоторой области становится достаточно высокой, часть зарядов уносится, образуя проводящую дорожку к земле или другой части облака. Такой пробой происходит быстро, поднимая температуру проводящей дорожки до значения, когда наблюдается свечение, и создавая область высокого давления, которая, распространяясь во все стороны, вызывает гром. Главная светящаяся стрела молнии пробегает по дорожке, созданной «лидером». «Лидер» прокладывает дорогу вниз к земле, следуя по наиболее легкому для пробоя пути, иногда обрываясь на полпути, как видно на рисунке.

Подробнее…