§ 45. Причина уменьшения силы взаимодействия зарядов в диэлектрике

При изучении закона Кулона указывалось, что сила взаимодействия между заряженными телами зависит от диэлектрической проницаемости диэлектрика, в котором находятся тела. Выясним, почему в диэлектрике сила взаимодействия между заряженными телами меньше, чем в пустоте.

Допустим, что в вакууме между заряженными телами А и В действует сила притяжения F_пр. При помещении их в диэлектрик, например в керосин, под действием электрического поля этих тел произойдет поляризация диэлектрика (рис. 60), отчего тела А и В оказываются окруженными заряженными частицами диэлектрика с общими зарядами q₃ и q₄ (на рисунке частицы с общим зарядом q³ и q⁴ обведены пунктиром). В диэлектрике разноименно заряженные тела А и В, величина зарядов которых q₁ и q₂, будут притягиваться с прежней силой F_пр, и в то же время эти тела и частицы диэлектрика, одноименно заряженные с ними (заряды q₁ и q₄, q₂ и q₃), будут отталкиваться с силой F_от.

Рис. 60. Причина уменьшения кулоновой силы в электрике

В результате сложения противоположно-направленных сил F_пр и F_от сила притяжения между заряженными телами А и В в диэлектрике уменьшится на величину F_от. Следовательно, причиной уменьшения силы взаимодействия между заряженными телами в диэлектрике является его поляризация. Внутреннее электрическое поде, созданное поляризационными зарядами, противодействует внешнему полю и этим ослабляет результирующее электрическое поле между зарядами, а следовательно, и силу взаимодействия между ними.