Как уяснить себе, что сила взаимодействия двух электрических зарядов изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния между ними?

– Вы, конечно, помните, товарищи, – сказал председатель, – что все пространство вокруг заряда, в котором мы обнаруживаем присутствие его электрических сил, называют электрическим полем. Это поле все сплошь пронизано электрическими силами, постепенно убывающими по мере удаления от заряда. Если мы наэлектризуем маленький шарик и будем исследовать электрическую силу вокруг него, то заметим, что все точки одинаковой силы расположатся на поверхности шара, в центре которого будет находиться наш шарик. Поверхность шара, ближайшая к заряду, будет самая малая, но на ней силы будут иметь наибольшую величину. По мере удаления поверхностей таких шаров от заряда радиусы их начнут делаться все больше и больше, а электрические силы будут ослабевать.

– Представьте себе, товарищи, два концентрических шара, в центре которых находится электрический заряд Е (рис. 3). Очевидно, что на поверхность меньшего шара А будет действовать вся сила центрального заряда, так как заряд будет замкнут со всех сторон этой поверхностью. То же самое мы можем сказать и о втором шаре В, конечно, в том случае, если убрать шар А. Однако на каждую единицу поверхности шара В будет действовать меньшая сила заряда, так как поверхность этого шара больше поверхности шара А.

Рис. 3. Два концентрических шара, в центре которых находился электрический заряд

Обозначим силу, действующую на единицу поверхности малого шара, через f₁, а на единицу поверхности большого – через f₂. Поверхность малого шара обозначим S₁, а большого – S₂. Тогда можно будет написать такую пропорцию:

Но так как поверхность шара равна 4πr², то, приняв радиус малого шара за r, а большого за R и подставив новые выражения в нашу пропорцию, получим:

Но так как r и R – это есть расстояние от электрического заряда до места действия его сил, то очевидно мы и получим искомый нами вывод: сила действия электрического заряда убывает пропорционально квадрату расстояния, а не первой степени.

Выкладки нашего председателя подверглись жестокой критике. Выдвинулась новая