Эксперименты показывают, что закон Кулона часто не соблюдается. Вероятно это происходит из-за того, что формулировка закона Кулона не учитывает фактора притяжения электричества телами, того, что тела притягивают (или теряют) электричество и электризуются.
История вопроса
В первом варианте Шарль Кулон свой закон сформулировал в рамках унитарной теории электричества:
„Сила притяжения и отталкивания жидкости магнитной, точно так же, как и жидкости электрической, находится в прямой зависимости от плотностей и в обратной зависимости от квадрата расстояний” [Дорфман, 1951: 533].
Это соотношение можно записать так:
F=(PE₁+PE₂)/ r²; (1)
где
F – сила притяжения, отталкивания
PE₁ – плотность электричества на первом теле;
PE₂ – плотность электричества на втором теле;
r – расстояние между телами.
Из описания опытов Кулона можно понять, что он имел в виду поверхностную плотность электричества (E/S²).
В последнем варианте Кулон формулирует закон в рамках дуальной (дуалистической, двухфлюидной) теории электричества:
«Сила отталкивания двух маленьких шариков, наэлектризованных электричеством одной природы, обратно пропорциональна квадрату расстояния между центрами шариков» [Филонович, 1990: 102].
Это соотношение можно записать так:
F=(E₁+E₂) / r²; (2)
где
F – сила притяжения, отталкивания
E₁ – количество электричества на первом шарике;
E₂ – количество электричества на втором шарике;
r – расстояние между телами.
Фундаментальное различие между формулами (1) и (2) в том, что Кулон отказался от идеи использовать величину поверхностной плотности электричества. Это обозначает, что он не стал включать в окончательную формулировку факт притяжения телами электричества. Хотя из экспериментов по электростатике хорошо известно – тела притягивают или теряют электричество, и становятся электризованными. И именно факт электризации тел «включает» механизм притяжения – отталкивания тел.
Истолкование в канонической физике
В современной канонической физике закон Кулоны описывается следующей формулой:
F= (E₁*E₂) / r²; (3)
В формуле (3) количество электричества на шариках перемножается, что не находит полного объяснения.
Если принять правильным произведение количества электричества, то получается, на двух шариках находится электричество в количестве =E₁+E₂, а проявляют они себя как E₁*E₂. Например, на шариках находится электричества (в условных единицах): 4+4=8, а проявляются это количество как 4*4=16. Почему, за счет какого феномена, количество электричества увеличивается с 4 до 16 остается не проясненным.
Закон Кулона с учетом фактора притяжения электричества телами
Если принять начальную формулировку закона Кулона, учитывающую факт притяжения телами электричества, то ее закон можно описать следующим соотношением (4):
F – сила притяжения или отталкивания,
≡ знак тождества,
Ee – величина электрической энергии, участвующей в притяжении – отталкивании тел,
Eb1 – площадь поверхности первого тела – как эквивалент энергии притяжения,
Eb2 – площадь поверхности второго тела – как эквивалент энергии притяжения,
Ee1 – количество электрической энергии на первом теле,
Ee2 – количество электричества на втором теле.
\\Подробнее см.: Ильясов Ф. Н. Модификация закона Кулона, учитывающая феномен притяжения электричества телами. М.: ИЦ Орион. 2022. – https://www.researchgate.net/publication/365712069
