Υποθετικό πείραμα

1. Στο σημείο Α του πεδίου που δημιουργεί το φορτίο Q τοποθετούμε ένα φορτίο q. Το φορτίο αυτό θα το ονομάζουμε φορτίο - υπόθεμα, για να το ξεχωρίζουμε από το φορτίο Q, που παράγει το πεδίο, και το οποίο θα ονομάζουμε φορτίο - πηγή. Ας πούμε F το μέτρο της δύναμης που δέχεται το φορτίο q από το φορτίο Q. Υπολογίζουμε την τιμή του πηλίκου F/q. Στο ίδιο σημείο Α τοποθετούμε φορτίο 2q και υπολογίζουμε το μέτρο της δύναμης που ασκείται σε αυτό. Διαπιστώνουμε ότι το μέτρο της δύναμης είναι τώρα 2F. Έτσι, το πηλίκο του μέτρου της δύναμης και του φορτίου είναι το ίδιο. Την ίδια διαπίστωση θα κάνουμε, αν δίνουμε στο φορτίο q συνεχώς μεγαλύτερες τιμές: το πηλίκο του μέτρου της δύναμης και του αντίστοιχου φορτίου θα παραμένει σταθερό. Φαίνεται λοιπόν ότι η τιμή αυτού του πηλίκου δεν εξαρτάται από το μέγεθος του δοκιμαστικού φορτίου-υποθέματος q.

2. Θα εξετάσουμε τώρα πώς εξαρτάται το μέτρο του πηλίκου F/q από το μέγεθος του φορτίου Q, που παράγει το πεδίο. Αν διπλασιάσουμε το φορτίο Q, διαπιστώνουμε ότι η τιμή του πηλίκου αυτού διπλασιάζεται. Αναλόγως, αν τριπλασιάσουμε, τετραπλασιάσουμε κτλ. το μέγεθος του φορτίου Q, η τιμή του πηλίκου θα τριπλασιάζεται, θα τετραπλασιάζεται κτλ. αντιστοίχως. Το συμπέρασμα είναι ότι το πηλίκο αυτό είναι ανάλογο προς το μέγεθος του φορτίου Q. [pic]

3. Εάν επαναλάβουμε τη διαδικασία για ένα άλλο σημείο Β, που απέχει από το φορτίο-πηγή Q απόσταση μεγαλύτερη από αυτήν του σημείου Α, τα συμπεράσματα είναι ανάλογα. Πάλι το πηλίκο της δύναμης και του αντίστοιχου φορτίου q, που θα τοποθετούμε στο σημείο Β, θα έχει την ίδια σταθερή τιμή ανεξάρτητα με το μέγεθος του φορτίου q. Θα υπάρχει, όμως, και μία διαφορά: η τιμή του πηλίκου θα είναι μικρότερη για το σημείο Β.