Одинаковы ли силы действующие на заряды q1 и q2 со стороны заряда q

Электростатическое взаимодействие между двумя точечными электрическими зарядами описывается законом Кулона. Условием применимости этого закона является:

1. Неподвижность зарядов (иначе включаются силы электромагнитного взаимодействия);
2. Их точечность;
3. Нахождение зарядов в вакууме.

В этом случае величина силы взаимодействия между зарядами прямо пропорциональна их зарядам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Направлена сила вдоль линии, соединяющей заряды. Заряды одного знака отталкиваются, а разных знаков – притягиваются.

Для q₁ и q₂, расположенных на расстоянии r друг от друга, сила взаимодействия F = k * q₁ * q₂ / r².

Для того чтобы сравнить силы взаимодействия между двумя парами зарядов, запишем выражение для каждой из них:

Для пары q и q₁: F₁ = k * q * q₁ / r₁² (r₁ – расстояние между зарядами q и q₁).

Для пары q и q₂: F₂ = k * q * q₂ / r₂² (r₂ – расстояние между зарядами q и q₂).

При равенстве расстояний r₁ и r₂ , отношение сил будет следующим F₁ / F₂ = q₁ / q₂.

Если же расстояния r₁ и r₂ не равны, то для равенства сил F₁ и F₂ должно выполняться соотношение: q₁ / r₁² = q₂ / r₂², или q₁ / q₂ = r₂² / r₁², то есть отношение величин зарядов должно быть обратно пропорционально квадратам расстояний между ними и зарядом q.