Взаимодействие электрических зарядов было количественно описано Кулоном, но оставался вопрос: как же именно один заряд оказывает действие на другой? Для объяснения этого возникли две теории: теория близкодействия и теория дальнодействия.

В повседневной жизни, наблюдая взаимодействие тел, мы видим, что они находятся в контакте непосредственно или через некоторые передаточные звенья. Например, движущиеся цилиндры в моторе автомобиля заставляют колеса вращаться при помощи кривошипа, коленчатого вала и системы зубчатых колес и валов; на каждом этапе передачи движения можно обнаружить контакт двух тел. Если не знать о существовании воздуха, можно подумать, что голосовые связки, музыкальные инструменты и аудиоаппаратура непосредственно действуют на уши человека, но на самом деле они создают в воздухе продольную волну, движение передается между молекулами воздуха.

Согласно теории близкодействия, удаленные тела могут взаимодействовать только за счет промежуточных звеньев или среды, передающих взаимодействие от точки к точке; передача взаимодействия происходит с конечной скоростью. Многие ученые для объяснения электромагнитных взаимодействий на основе этой теории придумывали всевозможные невидимые атмосферы и истечения вокруг заряженных тел, но науке эти размышления ничего не давали.

После открытия всемирного тяготения и закона Кулона все больше ученых стали склоняться к мысли, что распространяющееся мгновенно и через пустоту взаимодействие тел возможно. Идея и составляет основу теории дальнодействия.

Но все же некоторые ученые считали абсурдной мысль о том, что заряды "чувствуют" друг друга через пустоту. Майкл Фарадей предположил, что заряд создает в окружающем пространстве электрическое поле - особый вид материи, действующий на находящиеся в нем заряды. Идеи Фарадея развил его ученик Джеймс Кларк Максвелл. Он предположил и теоритически доказал, что электромагнитные взаимодействия передаются в пространстве с некотрой конечной скоростью, равной скорости света с. То есть, если немного передвинуть заряд А, то сила, действующая на заряд В, изменится не мгновенно, а через время t=AB/c.

Максвелл не смог доказать это экспериментально, но в этом теперь нет необходимости, так как известно множество фактов, подтверждающих, что электромагнитное поле реально, а электромагнитные взаимодействия передаются с конечной скоростью. Радиоволны - это электромагнитные волны, то есть распространяющиеся изменения электромагнитного поля.

Радар - устройство для обнаружения и измерения расстояния до удаленных объектов. Он излучает электромагнитную волну, а потом принимает ее отраженной от объекта. Расстояние до него можно вычислить по формуле l=c*Δt/2, где c - скорость радиоволн, а Δt - время между передачей и приемом. Это время было бы равно нулю, если бы радиоволны распространялись мгновенно, а в действительности это не так.

Космические станции для исследования планет передают информацию по радио. Такая станция может сгореть в атмосфере, а сигналы от нее еще будут приниматься на Земле. Станции не существует, то есть она не может действовать на приемник на Земле, значит на него действует электромагнитное поле.

В настоящее время теория близкодействия полностью подтверждена. Электромагнитные взаимодействия передаются в электромагнитном поле. По современным представлениям, гравитационные взаимодействия осуществляются гравитационным полем (полем тяготения). Скорость их распространения равна скорости света, это доказано экспериментально в 2004 году.

Электрическое поле материально, то есть реально существует. Его природу, строение и механизм действия невозможно установить на данном этапе развития науки. Зато можно установить его свойства. Электрическое поле неподвижных зарядов называют электростатическим.

• Электростатическое поле создается только электрическими зарядами. Оно постоянно существует в пространстве, окружающем эти заряды.
• Электрическое поле действует на находящиеся в нем заряды с некоторой силой, зависящей от расстояния до порождадающего поле заряда.
• Электрическое поле неограниченно в пространстве. Сила, с которой оно действует на заряд, уменьшается с расстоянием, но не до нуля (из закона Кулона следует, что F=0 Ы kq₁q₂/r²=0 Ы q₁q₂=0 сила равна нулю, если равен нулю хотя бы один из зарядов, а в этом случае не имеет смысла говорить о взаимодействии).
• Электрическое поле взаимопроницаемо. На заряд, находящийся в полях нескольких других зарядов, каждый из них действует с такой же силой, как если бы других зарядов не было.