Закон Кулона и его проявления в электроэнергетических системах

Закон Кулона устанавливает фундаментальные принципы взаимодействия зарядов. Каждый из зарядов создаёт электрическое поле, оказывающее силовое воздействие на другой заряд, внесённый в это поле. Формулировка закона:

Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами

пропорциональна значениям этих зарядов

и обратно пропорциональна квадрату расстояния между центрами зарядов.

В подсистеме МКСА системы СИ, при расположении зарядов в пустом бесконечном во всех измерениях пространстве, эта формулировка математически выглядит следующим образом:

.

Здесь: F- сила в ньютонах, q₁ и q₂ – заряды в кулонах, r – расстояние в метрах, ε ₀ – электрическая постоянная (см. 2.1.4).

В электроэнергетических установках и системах закон Кулона в явном виде заметно не проявляется и не применяется ввиду достаточно слабых сил F, называемых электростатическими. В быту мы часто сталкиваемся со слабыми электростатическими силами, наблюдая, например, прилипание к телу и другим предметам заряженной (наэлектризованной) одежды. Существуют вольтметры высокого напряжения, называемые «электростатическими», в которых перемещение индикатора по шкале напряжения производится за счёт «кулоновского» притяжения подвижной заряженной пластины прибора к неподвижной. В конденсаторах высокого переменного напряжения электростатические силы между заряженными обкладками, меняясь в соответствии с синусоидальным изменением напряжения (см. 2.6), создают динамические усилия, сокращающие срок службы изоляции. Можно предположить, что низкая грозовая облачность обусловлена притяжением отрицательного заряда облака к положительному заряду в земле.