2. ¿Bajo qué condiciones ocurre la corriente eléctrica?
La corriente eléctrica se produce en presencia de cargas libres, así como como resultado de la acción de factores externos. campo eléctrico. Para obtener un campo eléctrico, basta con crear una diferencia de potencial entre dos puntos del conductor.3. ¿Por qué es caótico el movimiento de partículas cargadas en un conductor en ausencia de un campo eléctrico externo?
Si no hay un campo eléctrico externo, entonces tampoco hay un componente de velocidad adicional dirigido a lo largo de la intensidad del campo eléctrico, lo que significa que todas las direcciones del movimiento de las partículas son iguales.4. ¿En qué se diferencia el movimiento de partículas cargadas en un conductor en ausencia y presencia de un campo eléctrico externo?
En ausencia de un campo eléctrico, el movimiento de partículas cargadas es caótico y, en su presencia, el movimiento de partículas es el resultado de movimientos caóticos y de traslación.5. ¿Cómo se selecciona la dirección de la corriente eléctrica? ¿En qué dirección se mueven los electrones en un conductor metálico por el que circula corriente eléctrica?
Para dirección corriente eléctrica Se acepta la dirección del movimiento de partículas cargadas positivamente. En un conductor metálico, los electrones se mueven en dirección opuesta a la dirección de la corriente.La corriente eléctrica aporta comodidad a la vida del hombre moderno. Los logros tecnológicos de la civilización (energía, transporte, radio, televisión, computadoras, comunicaciones móviles) se basan en el uso de la corriente eléctrica.
La corriente eléctrica es el movimiento dirigido de partículas cargadas, durante el cual la carga se transfiere de un área del espacio a otra.
La corriente eléctrica puede ocurrir en una amplia variedad de medios: sólidos, líquidos, gases. A veces no se necesita ningún medio; ¡la corriente puede existir incluso en el vacío! Hablaremos de esto a su debido tiempo, pero por ahora daremos sólo algunos ejemplos.
Conectemos los polos de la batería con un cable metálico. Los electrones libres del cable comenzarán un movimiento direccional desde el lado negativo de la batería hacia el lado positivo.
Este es un ejemplo de corriente en metales.
Agrega una pizca de sal de mesa NaCl a un vaso de agua. Las moléculas de sal se disocian en iones, de modo que aparecen cargas libres en la solución: iones Na+ positivos e iones Cl negativos. Ahora pongamos en el agua dos electrodos conectados a los polos de la batería. Los iones Na+ comenzarán a moverse hacia el electrodo negativo y los iones Cl hacia el electrodo positivo.
Este es un ejemplo de corriente que pasa a través de una solución electrolítica.
Las nubes de tormenta crean campos eléctricos tan potentes que es posible atravesar una brecha de aire de varios kilómetros de longitud. Como resultado, un rayo gigante atraviesa el aire.
Este es un ejemplo de corriente eléctrica en un gas.
En los tres ejemplos considerados, la corriente eléctrica es causada por el movimiento de partículas cargadas dentro del cuerpo y se llama corriente de conducción.
Aquí hay un ejemplo ligeramente diferente. Moveremos un cuerpo cargado en el espacio. ¡Esta situación es consistente con la definición de corriente! Hay un movimiento direccional de cargas, hay transferencia de cargas en el espacio. La corriente creada por el movimiento de un cuerpo macroscópico cargado se llama convección.
Tenga en cuenta que no todo movimiento de partículas cargadas genera una corriente. Por ejemplo, el movimiento térmico caótico de las cargas conductoras no está dirigido (ocurre en cualquier dirección) y, por tanto, no es una corriente9.
Tampoco habrá corriente en el movimiento de traslación de un cuerpo eléctricamente neutro: aunque las partículas cargadas de sus átomos realizan un movimiento dirigido, no hay transferencia de carga de una zona del espacio a otra.
3.8.1 Dirección de la corriente eléctrica.
La dirección del movimiento de las partículas cargadas que forman una corriente depende del signo de su carga. Las partículas con carga positiva se moverán de ¾más¿ a ¾menos¿, y las cargadas negativamente
9 ¡Cuando se produce una corriente, las cargas libres continúan realizando movimiento térmico! Simplemente en este caso, a los movimientos caóticos de las partículas cargadas se suma su deriva ordenada en una determinada dirección.
cargado a la inversa, de ¾menos¿ a ¾más¿. En electrolitos y gases, por ejemplo, están presentes cargas libres tanto positivas como negativas, y su contramovimiento en ambas direcciones genera una corriente. ¿Cuál de estas direcciones debe tomarse como dirección de la corriente eléctrica?
Generalmente se considera que la dirección de la corriente es la dirección del movimiento de las cargas positivas. En pocas palabras, por convención, la corriente fluye de ¾más¿ a ¾menos¿ (figura 3.33; el terminal positivo de la fuente de corriente está representado por una línea larga, el terminal negativo por una línea corta).
Este acuerdo entra en conflicto con el caso más común de los conductores metálicos. En un metal, los portadores de carga son electrones libres y se mueven de ¾menos¿ a ¾más¿. Pero por convención nos vemos obligados a suponer que la dirección de la corriente en un conductor metálico es opuesta al movimiento de los electrones libres. Esto, por supuesto, no es muy conveniente.
Aquí, sin embargo, no se puede hacer nada; habrá que dar por sentado esta situación. Así sucedió históricamente. La elección de la dirección de la corriente fue propuesta por Ampere10 en la primera mitad del siglo XIX, 70 años antes del descubrimiento del electrón. Todos se acostumbraron a esta elección, y cuando en 1916 quedó claro que la corriente en los metales es causada por el movimiento de electrones libres, nada cambió.
3.8.2 Acción de la corriente eléctrica.
¿Cómo podemos determinar si fluye corriente eléctrica o no? La aparición de corriente eléctrica se puede juzgar por sus siguientes manifestaciones.
1. Efecto térmico de la corriente. La corriente eléctrica provoca el calentamiento de la sustancia en la que fluye. Así se calientan las bobinas de calefactores y lámparas incandescentes. Por eso vemos relámpagos. El funcionamiento de los amperímetros térmicos se basa en la expansión térmica de un conductor que transporta corriente, lo que provoca el movimiento de la aguja del instrumento.
2. Efecto magnético de la corriente. La corriente eléctrica crea un campo magnético: la aguja de la brújula ubicada al lado del cable gira perpendicular al cable cuando se enciende la corriente. El campo magnético de la corriente se puede reforzar muchas veces enrollando un cable alrededor de una barra de hierro para crear un electroimán. El funcionamiento de los amperímetros de sistemas magnetoeléctricos se basa en este principio: el electroimán gira en el campo de un imán permanente, como resultado de lo cual la aguja del instrumento se mueve a lo largo de la escala.
3. Efecto químico de la corriente. Cuando la corriente pasa a través de electrolitos, se puede observar
cambiar composición química sustancias. Así, en una solución de CuSO4, los iones positivos de Cu2+ se mueven hacia el electrodo negativo, y este electrodo se recubre con cobre.
10 Ampère necesitaba un acuerdo sobre la dirección de la corriente para dar una regla clara para determinar la dirección de la fuerza que actúa sobre un conductor que transporta corriente en un campo magnético. Hoy llamamos a esta fuerza fuerza en amperios, cuya dirección está determinada por la regla de la mano izquierda.
3.8.3 Fuerza y densidad actuales
Una corriente eléctrica se llama constante si la misma carga pasa a través de la sección transversal de un conductor en intervalos de tiempo iguales. La corriente continua es la más fácil de aprender. Ahí es donde empezamos.
Una característica cuantitativa de la corriente eléctrica es la intensidad de la corriente. En el caso de corriente continua, el valor absoluto de la corriente es la relación entre el valor absoluto de la carga q que pasa por la sección transversal del conductor durante el tiempo t y este mismo tiempo:
La corriente se mide en amperios (A)11. Con una corriente de 1 A, una carga de 1 C pasa a través de la sección transversal del conductor en 1 s.
Destacamos que la fórmula (3.41) determina el valor absoluto o módulo de la corriente. ¡La fuerza actual también puede tener una señal! Este signo no está relacionado con el signo de las cargas que forman la corriente y se elige por otros motivos. Es decir, en una serie de situaciones (por ejemplo, si no está claro de antemano dónde fluirá la corriente), es conveniente fijar una determinada dirección de recorrido del circuito (digamos, en sentido contrario a las agujas del reloj) y considerar la intensidad de la corriente como positivo si la dirección de la corriente coincide
Con dirección de derivación, y negativa si la corriente fluye en dirección opuesta a la dirección de derivación 12 .
EN En el caso de la corriente continua, la intensidad de la corriente es un valor constante. Muestra cuánta carga pasa a través de la sección transversal del conductor en 1 s.
A menudo es conveniente omitir el área de la sección transversal e ingresar el valor
densidad actual:
donde I es la intensidad de la corriente, S es el área de la sección transversal del conductor (por supuesto, esta sección transversal es perpendicular a la dirección de la corriente). Teniendo en cuenta la fórmula (3.41) también tenemos:
j = Stq:
La densidad de corriente muestra cuánta carga pasa por unidad de tiempo a través de una unidad de área de sección transversal de un conductor. Según la fórmula (3.42), la densidad de corriente se mide en A/m2.
3.8.4 Velocidad del movimiento direccional de cargas.
Cuando encendemos la luz de una habitación, nos parece que la bombilla se enciende instantáneamente. La velocidad de propagación de la corriente a través de los cables es muy alta: se acerca a los 300.000 km/s (la velocidad de la luz en el vacío). Si la bombilla estuviera en la Luna, se encendería en poco más de un segundo.
Sin embargo, no se debe pensar que las cargas libres que forman una corriente se mueven a una velocidad tan tremenda. Resulta que su velocidad es sólo una fracción de milímetro por segundo.
¿Por qué la corriente viaja tan rápido a través de los cables? El hecho es que las cargas libres interactúan entre sí y, al estar bajo la influencia del campo eléctrico de una fuente de corriente, cuando el circuito está cerrado, comienzan a moverse casi simultáneamente a lo largo de todo el conductor. La velocidad de propagación de la corriente es la velocidad de transmisión. interacción eléctrica entre
11 La unidad de corriente se determina mediante la interacción magnética de los cables con la corriente. Es decir, sean dos alambres paralelos, muy largos y delgados, ubicados en el vacío a una distancia de 1 m entre sí. La misma corriente fluye a través de estos cables. Decimos que la corriente es 1 A si la fuerza entre los alambres es 2,107 N por metro de alambre.
12 Compárese con el círculo trigonométrico: los ángulos se consideran positivos si se miden en sentido contrario a las agujas del reloj y negativos si se miden en el sentido de las agujas del reloj.
cargas gratuitas y está cerca de la velocidad de la luz en el vacío. La velocidad con la que las cargas se mueven dentro del conductor puede ser muchos órdenes de magnitud menor.
Entonces, recalquemos una vez más que distinguimos entre dos velocidades.
1. Velocidad de propagación de la corriente. Esta es la velocidad a la que una señal eléctrica viaja a través de un circuito. Cerca de 300.000 km/s.
2. Velocidad de movimiento direccional de cargas libres. Ésta es la velocidad promedio de movimiento de las cargas que forman una corriente. También llamada velocidad de deriva.
Ahora derivaremos una fórmula que exprese la intensidad de la corriente I a través de la velocidad v del movimiento direccional de las cargas conductoras.
Deje que el conductor tenga un área de sección transversal S (figura 3.34). Consideraremos positivas las cargas libres del conductor; Denotamos el valor de la carga libre como e (en el caso más práctico de un conductor metálico, esta es la carga de un electrón). La concentración de cargas gratuitas (es decir, su número por unidad de volumen) es n.
Por otro lado, la sección AB cruzará todas aquellas cargas libres que después del tiempo t
Como ejemplo, calculemos la velocidad de movimiento de los electrones libres en un cable de cobre con una corriente de 1 A.
La carga del electrón se conoce: e = 1;6 10 19 C.
¿Cuál es la concentración de electrones libres? Coincide con la concentración de átomos de cobre, ya que a cada átomo se le quita un electrón de valencia. Bueno, sabemos cómo encontrar la concentración de átomos:
8900 6;02 1023 | 1028 | |||||||||||||||||||||||
Pongamos S = 1 mm2. De la fórmula (3.45) obtenemos: | ||||||||||||||||||||||||
5 metros | ||||||||||||||||||||||||
1;6 10 19 8;5 1028 106 | ||||||||||||||||||||||||
Esto es aproximadamente una décima de milímetro por segundo.
Conectemos un LED a la batería AA, y si la polaridad es correcta, se encenderá. ¿En qué dirección se establecerá la corriente? Hoy en día todo el mundo lo sabe, del más al menos. Y dentro de la batería, por lo tanto, de menos a más: la corriente está en este circuito cerrado. circuito eléctrico constante.
La dirección de la corriente en un circuito generalmente se considera la dirección del movimiento de las partículas cargadas positivamente, pero en los metales son los electrones los que se mueven y, como sabemos, están cargados negativamente. Esto significa que en realidad el concepto de "dirección de la corriente" es una convención. Vamos a resolverlo por qué, mientras los electrones fluyen a través del circuito de menos a más, todos a su alrededor dicen que la corriente fluye de más a menos. ¿Por qué tal absurdo?
La respuesta está en la historia del desarrollo de la ingeniería eléctrica. Cuando Franklin desarrolló su teoría de la electricidad, consideró que su movimiento era similar al movimiento de un líquido que parece fluir de un cuerpo a otro. Donde hay más fluido eléctrico, desde allí fluye en la dirección donde hay menos.
Es por eso que Franklin llamó a los cuerpos con exceso de fluido eléctrico (¡condicionalmente!) electrificados positivamente, y a los cuerpos con falta de fluido eléctrico, electrificados negativamente. De aquí surgió la idea del movimiento. La carga positiva fluye, como a través de un sistema de vasos comunicantes, de un cuerpo cargado a otro.
Posteriormente, el investigador francés Charles Dufay, en sus experimentos, estableció que no solo se cargan los cuerpos frotados, sino también los frotados, y al contacto se neutralizan las cargas de ambos cuerpos. Resultó que en realidad existen dos tipos separados de carga eléctrica que, cuando interactúan entre sí, se neutralizan entre sí. Esta teoría de las dos electricidades fue desarrollada por Robert Simmer, contemporáneo de Franklin, quien se convenció de que algo no era del todo correcto en la teoría de Franklin.
El físico escocés Robert Simmer llevaba dos pares de medias: unas de lana aislantes y un segundo par de seda encima. Cuando se quitó ambas medias de la pierna a la vez y luego se sacó una media de la otra, observó la siguiente imagen: las medias de lana y seda se hinchan, toman la forma de su pierna y de repente se pegan una a la otra. Al mismo tiempo, las medias del mismo material, como la lana y la seda, se repelen entre sí.
Si Simmer sostenía dos medias de seda en una mano y dos medias de lana en la otra, cuando juntaba las manos, la repulsión de las medias del mismo material y la atracción de las medias de diferentes materiales conducían a una interacción interesante entre ellas: diferentes Las medias parecían saltar unas sobre otras y entrelazarse formando una bola.
Las observaciones del comportamiento de sus propias medias llevaron a Robert Simmer a la conclusión de que en cada cuerpo no hay uno, sino dos fluidos eléctricos, positivo y negativo, que están contenidos en el cuerpo en cantidades iguales. Al frotar dos cuerpos, uno de ellos puede pasar de un cuerpo a otro, luego en un cuerpo habrá un exceso de uno de los líquidos y en el otro, su deficiencia. Ambos cuerpos quedarán electrificados con electricidad de signo opuesto.
Sin embargo, los fenómenos electrostáticos podrían explicarse con éxito utilizando tanto la hipótesis de Franklin como la hipótesis de las dos electricidades de Simmer. Estas teorías compitieron entre sí durante algún tiempo. Cuando en 1779 Alessandro Volta creó su columna voltaica, tras la cual se investigó la electrólisis, los científicos llegaron a la conclusión inequívoca de que en realidad existen dos flujos opuestos de portadores de carga que se mueven en soluciones y líquidos: positivo y negativo. La teoría dualista de la corriente eléctrica, aunque no todos la entendieron, triunfó.
Finalmente, en 1820, hablando ante la Academia de Ciencias de París, Ampère propuso elegir una de las direcciones del movimiento de las cargas como dirección principal de la corriente. Le resultaba conveniente hacer esto, ya que Ampere estaba investigando las interacciones de las corrientes entre sí y de las corrientes con los imanes. Y para que cada vez durante el mensaje no menciones que dos flujos de carga opuesta se mueven en dos direcciones a lo largo de un conductor.
Ampere sugirió simplemente tomar la dirección del movimiento de la electricidad positiva como la dirección de la corriente, y hablar siempre de la dirección de la corriente, es decir, el movimiento de la carga positiva.. Desde entonces, la posición propuesta por Ampere sobre la dirección de la corriente ha sido aceptada en todas partes y se sigue utilizando hoy en día.
Cuando Maxwell desarrolló su teoría del electromagnetismo y decidió aplicar la regla del tornillo derecho para facilitar la determinación de la dirección del vector de inducción magnética, también se adhirió a esta posición: la dirección de la corriente es la dirección del movimiento de la Carga positiva.
Faraday, a su vez, señaló que la dirección de la corriente es condicional; es simplemente un medio conveniente para que los científicos determinen sin ambigüedades la dirección de la corriente. Lenz, al presentar su Regla de Lenz (ver -), también utilizó el término "dirección de la corriente", es decir, el movimiento de la electricidad positiva. Es simplemente conveniente.
E incluso después de que Thomson descubriera el electrón en 1897, la convención sobre la dirección de la corriente seguía vigente. Incluso si en un conductor o en el vacío sólo se mueven electrones, la dirección de la corriente sigue siendo la dirección opuesta: de más a menos.
Más de un siglo después del descubrimiento del electrón, a pesar de las ideas de Faraday sobre los iones, incluso con la aparición de los tubos de vacío y los transistores, aunque aparecieron dificultades en las descripciones, la situación habitual sigue vigente. Simplemente es más conveniente operar con corrientes, navegar por ellas. campos magnéticos, y esto no parece causar verdaderas dificultades a nadie.
– En Europa ya nadie toca el piano,
jugar con la electricidad.
"No puedes jugar con electricidad: te electrocutarás".
-Y juegan con guantes de goma...
-¡Eh! ¡Puedes usar guantes de goma!
"Mimino"
Es extraño... Juegan con la electricidad, pero por alguna razón matan con algún tipo de corriente... ¿De dónde viene la corriente en la electricidad? ¿Y qué tipo de corriente es esta? ¡Hola queridos! Vamos a resolverlo.
Bueno, antes que nada, comencemos con ¿por qué todavía es posible jugar con electricidad con guantes de goma, pero, por ejemplo, con guantes de hierro o plomo es imposible, aunque los de metal son más fuertes? El caso es que el caucho no conduce la electricidad, pero el hierro y el plomo sí, por lo que te darán una descarga eléctrica. Detente, detente... Vamos en la dirección equivocada, demos la vuelta... Sí... Necesitamos comenzar con el hecho de que todo en nuestro Universo se compone de partículas diminutas: átomos. Estas partículas son tan pequeñas que, por ejemplo, un cabello humano es varios millones de veces más grueso que el átomo de hidrógeno más pequeño. Un átomo consta (ver Figura 1.1) de dos partes principales: un núcleo cargado positivamente, que a su vez consta de neutrones, protones y electrones que giran en determinadas órbitas alrededor del núcleo.
Figura 1.1 – Estructura del electrón
La carga eléctrica total de un átomo es siempre (!) igual a cero, es decir, el átomo es eléctricamente neutro. Los electrones tienen un vínculo bastante fuerte con el núcleo atómico, sin embargo, si aplica algo de fuerza y "arranca" uno o más electrones del átomo (mediante calentamiento o fricción, por ejemplo), entonces el átomo se convertirá en un ion cargado positivamente. ya que la carga positiva de su núcleo será mayor que la magnitud de la carga total negativa de los electrones restantes. Y viceversa: si de alguna manera se agregan uno o más electrones al átomo (pero no mediante enfriamiento...), el átomo se convertirá en un ion cargado negativamente.
Los electrones que forman los átomos de cualquier elemento son absolutamente idénticos en sus características: carga, tamaño, masa.
Ahora bien, si nos fijamos en la composición interna de cualquier elemento, podemos ver que no todo el volumen del elemento está ocupado por átomos. Siempre, en cualquier material hay también iones cargados negativamente y positivamente, y el proceso de conversión “ion cargado negativamente-átomo-ion cargado positivamente” ocurre constantemente. Durante esta transformación, se forman los llamados electrones libres, electrones que no están asociados con ninguno de los átomos o iones. Resulta que varias sustancias el número de estos electrones libres varía.
También se sabe por el curso de física que alrededor de cualquier cuerpo cargado (incluso algo tan insignificante como un electrón) existe el llamado campo eléctrico invisible, cuyas principales características son la intensidad y la dirección. Se acepta convencionalmente que el campo siempre se dirige desde el punto de carga positiva al punto carga negativa. Este campo surge, por ejemplo, al frotar una varilla de ebonita o de vidrio sobre lana, y en el proceso se puede escuchar un crujido característico, cuyo fenómeno consideraremos más adelante. Además, se formará una varilla de vidrio. Carga positiva, y en ebonita – negativo. Esto supondrá precisamente la transferencia de electrones libres de una sustancia a otra (de una varilla de vidrio a la lana y de la lana a una varilla de ebonita). La transferencia de electrones significa un cambio de carga. Para evaluar este fenómeno hay un especial cantidad física– la cantidad de electricidad, llamada culombio, con 1C = 6,24 10 18 electrones. Según esta relación, la carga de un electrón (o también llamada elemental carga eléctrica) es igual a: 
Entonces, ¿qué tienen que ver todos estos electrones y átomos con esto? Pero esto es lo que tiene que ver con eso. Si toma un material con un gran contenido de electrones libres y lo coloca en un campo eléctrico, entonces todos los electrones libres se moverán en la dirección del punto positivo del campo, y los iones, ya que tienen fuertes fuerzas interatómicas (interiónicas). enlaces- permanecerán dentro del material, aunque en teoría deberían moverse hasta ese punto del campo cuya carga es opuesta a la carga del ion. Esto se demostró con un sencillo experimento.
Se combinaron dos materiales diferentes (plata y oro) y se colocaron en un campo eléctrico durante varios meses. Si se hubiera observado el movimiento de iones entre los materiales, entonces debería haberse producido un proceso de difusión en el punto de contacto y se habría formado oro en una zona estrecha de plata y plata en una zona estrecha de oro, pero esto no sucedió. , que demostró la inmovilidad de los iones "pesados". La Figura 2.1 muestra el movimiento de partículas positivas y negativas en un campo eléctrico: los electrones cargados negativamente se mueven en contra de la dirección del campo y las partículas cargadas positivamente se mueven en la dirección del campo. Sin embargo, esto solo es cierto para partículas que no están incluidas en la red cristalina de ningún material y no están interconectadas por enlaces interatómicos. 
Figura 1.2 – Movimiento de una carga puntual en un campo eléctrico
El movimiento se produce de esta manera, porque cargas iguales se repelen y cargas diferentes se atraen: sobre una partícula siempre actúan dos fuerzas: la fuerza de atracción y la fuerza de repulsión.
Entonces, es el movimiento ordenado de partículas cargadas lo que se llama corriente eléctrica. Hay un dato curioso: inicialmente se creía (antes del descubrimiento del electrón) que la corriente eléctrica era generada precisamente por partículas positivas, por lo que la dirección de la corriente correspondía al movimiento de las partículas positivas de "más" a "menos". , pero luego se descubrió lo contrario, pero se decidió dejar la misma dirección de la corriente, y esta tradición se ha mantenido en la ingeniería eléctrica moderna. ¡Así que en realidad es al revés! 
Figura 1.3 – Estructura del átomo
Un campo eléctrico, aunque se caracteriza por la magnitud de la intensidad, se crea alrededor de cualquier cuerpo cargado. Por ejemplo, si se frotan las mismas varillas de vidrio y ebonita sobre lana, se generará un campo eléctrico a su alrededor. Un campo eléctrico existe cerca de cualquier objeto y afecta a otros objetos, sin importar qué tan lejos estén ubicados, sin embargo, a medida que aumenta la distancia entre ellos, la intensidad del campo disminuye y su magnitud puede despreciarse, de modo que dos personas paradas una al lado de la otra y tener algo de carga, aunque crean un campo eléctrico, y entre ellos fluye una corriente eléctrica, pero es tan pequeña que su valor es difícil de registrar incluso con instrumentos especiales.
Entonces, es hora de hablar más sobre qué es esta característica: la intensidad del campo eléctrico. Todo comienza con el hecho de que en 1785, el ingeniero militar francés Charles Augustin de Coulomb, tomando un descanso en el dibujo de mapas militares, dedujo una ley que describe la interacción de dos cargas puntuales:
El módulo de fuerza de interacción entre dos cargas puntuales en el vacío es directamente proporcional al producto de los módulos de estas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas.
No profundizaremos en por qué esto es así, simplemente tomaremos la palabra del Sr. Coulomb e introduciremos algunas condiciones para el cumplimiento de esta ley:
- cargas puntuales, es decir, la distancia entre cuerpos cargados es mucho mayor que sus tamaños; sin embargo, se puede demostrar que la fuerza de interacción de dos cargas distribuidas volumétricamente con distribuciones espaciales esféricamente simétricas que no se cruzan es igual a la fuerza de interacción de dos cargas puntuales equivalentes ubicadas en centros de simetría esférica;
- su inmovilidad. De lo contrario, entran en vigor efectos adicionales: el campo magnético de una carga en movimiento y la correspondiente fuerza adicional de Lorentz que actúa sobre otra carga en movimiento;
- interacción en el vacío.
Matemáticamente, la ley se escribe de la siguiente manera: 
donde q 1 , q 2 son los valores de las cargas puntuales que interactúan,
r es la distancia entre estas cargas,
k es un cierto coeficiente que describe la influencia del medio ambiente.
La siguiente figura proporciona una explicación gráfica de la ley de Coulomb. 
Figura 1.4 – Interacción de cargas puntuales. ley de Coulomb
Por lo tanto, la fuerza de interacción entre dos cargas puntuales aumenta a medida que aumentan estas cargas y disminuye a medida que aumenta la distancia entre las cargas, y duplicar la distancia conduce a una disminución de la fuerza cuatro veces. Sin embargo, tal fuerza surge no sólo entre dos cargas, sino también entre una carga y un campo (¡y nuevamente una corriente eléctrica!). Sería lógico suponer que el mismo campo tiene diferentes efectos sobre diferentes cargas. Entonces, la relación entre la fuerza de interacción entre el campo y la carga y la magnitud de esta carga se llama intensidad del campo eléctrico. Siempre que la carga y el campo sean estacionarios y no cambien sus características con el tiempo. 
donde F es la fuerza de interacción,
q – carga.
Además, como se mencionó anteriormente, el campo tiene una dirección, y esto surge precisamente del hecho de que la fuerza de interacción tiene una dirección (es una cantidad vectorial: cargas iguales se atraen, cargas diferentes se repelen).
Después de escribir esta lección, le pedí a mi amigo que la leyera y la evaluara, por así decirlo. Además, le hice una pregunta interesante, en mi opinión, precisamente sobre el tema de este material. Imagínese mi sorpresa cuando respondió incorrectamente. Intente responder esta pregunta (se encuentra en la sección de tareas al final de la lección) y argumente su punto de vista en los comentarios.
Y, por último, dado que un campo puede mover una carga de un punto del espacio a otro, tiene energía y, por tanto, puede realizar trabajo. Este hecho nos será útil más adelante cuando consideremos cuestiones relacionadas con el funcionamiento de la corriente eléctrica.
Con esto, la primera lección ha terminado, pero aún nos queda una pregunta sin respuesta: por qué usar guantes de goma no te matará con una descarga eléctrica. Dejémoslo como una intriga para la siguiente lección. Gracias por su atención, ¡nos vemos de nuevo!
- Supongamos que en la ciudad heroica de Moscú hay una determinada salida, la misma salida normal que tienes en casa. Supongamos también que tendimos cables desde Moscú a Vladivostok y conectamos una bombilla en Vladivostok (nuevamente, la lámpara es completamente normal, la misma ahora ilumina la habitación tanto para mí como para ti). Entonces, lo que tenemos es: una bombilla conectada a los extremos de dos cables en Vladivostok y un enchufe en Moscú. Ahora insertemos los cables "Moscú" en el enchufe. Si no tenemos en cuenta muchas condiciones diferentes y simplemente asumimos que la bombilla de Vladivostok se enciende, entonces tratamos de adivinar si los electrones que se encuentran actualmente en el casquillo de Moscú llegarán al filamento de la bombilla de Vladivostok. ¿Qué pasa si conectamos una bombilla no a un casquillo, sino a una batería?
