У физици, Кулонов закон дефинише интензитет, правац и смер електростатичке силе којом непокретно наелектрисање малих димензија (у идеалном случају тачкасто наелектрисање) делује на друго. Названа је по Чарлсу-Августину де Кулону који је користио торзиону вагу како би је измерио. Bcoulomb.png

Кулонов закон се може дефинисати као:

„Интензитет електростатичке силе између два тачкаста наелектрисања је директно пропорционално количинама оба наелектрисања и инверзно пропорционално квадрату растојања између та два наелектрисања“.

Скаларни облик

---

Ако се посматра само интензитет силе (а не и њен правац и смер), једноставније је онда користити поједностављени, скаларни облик закона:

$|F|\; =\; \{\; 1\; \backslash over\; 4\; \backslash pi\; \backslash epsilon\_0\; \}\; \backslash frac\{|q\_1|\; |q\_2|\}\{r^2\}$

где је:

$|F|\; \backslash$ интензитет силе,

$q\_1\; \backslash$ налектрисање једног тела,

$q\_2\; \backslash$ наелектрисање другог тела,

$r\; \backslash$ растојање између наелектрисања,

$\backslash frac\{1\}\{4\; \backslash pi\; \backslash epsilon\_0\}\; \backslash approx$ 8.988×10⁹ N m² C^-2 (такође m F^-1) је електростатичка константа, и

$\backslash epsilon\_0\; \backslash approx$ 8.854×10⁻¹² C² N^-1 m^-2 (такође F m^-1) је пермитивнист вакуума.

Ова формула показује да је интензитет силе директно пропорционалан количини наелектрисања сваког објекта и инверзно пропорционалан растојању између наелектрисања.

Сила $F\; \backslash$ делује по линији која спаја два наелектрисањ. Нелектрисања са истим поларитетом се одбијају дуж ове линије а наелектриања са супротним поларитетима се привлаче дуж линије која их спаја.

Електрично поље

Из Лоренцовог закона следи да је интензитет електричног поља E које ствара усамљено наелектрисање q:

$|E|\; =\; \{\; 1\; \backslash over\; 4\; \backslash pi\; \backslash epsilon\_0\; \}\; \backslash frac\{\backslash left|q\backslash right|\}\{r^2\}$

За позитивно наелектрисање q, правац поља E је радијалан у односу на наелектрисање са смером од наелектрисања ка бесконачности, док је за негативно наелектрисање смер супротан.

Векторски облик

---

Да би се истовремено добили и интензитет, правац и смер Кулонове силе, мора се користити векторски облик закона:

$\backslash mathbf\{F\}\; =\; \backslash frac\{1\}\{4\; \backslash pi\; \backslash epsilon\_0\}\; \backslash frac\{q\_1\; q\_2\; \}\{|\backslash mathbf\{r\}|^3\}\; \backslash mathbf\{r\}\; =$

\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 } \frac{q_1 q_2}{|\mathbf{r}|^2} \hat{\mathbf{r}}

где је

$\backslash mathbf\{F\}$ вектор Кулонове силе,

$q\_1$ и $q\_2$ количине наелектрисања,

$\backslash mathbf\{r\}=\backslash mathbf\{r\_1\}-\backslash mathbf\{r\_2\}$ вектор растојања између два наелектрисања,

$\backslash mathbf\{r\_1\}\; \backslash$ вектор положаја $q\_1$,

$\backslash mathbf\{r\_2\}\; \backslash$ вектор положаја $q\_2$, и

$\backslash hat\{\backslash mathbf\{r\}\}$ јединични вектор са правцем и смером истим као код r.

Ова векторска једначина показује да се супротна наелектрисања привлаче, а иста одбијају. Када је $q\_1\; q\_2\; \backslash$ негативно, сила је привлачна. Када је позитивно сила је одбојна.

Графичка представа

На слици је графичка представа Кулоновог закона. $\backslash mathbf\{F\_2\}$ је сила коју трпи $\backslash mathbf\{Q\_2\}$. $\backslash mathbf\{R\_\{12\}\}$ је вектор између два наелектрисања ($\backslash mathbf\{Q\_1\}$ и $\backslash mathbf\{Q\_2\}$). Coulombs_law.JPG

Електростатичке апроксимације

---

У обема формулацијама, скаларној и векторској, Кулонов закон је тачан само ако су наелектрисања у мировању, а остаје приближно тачан за мање брзине кретања. Када се наелектрисања крећу, ствара се магнетно поље које мења Кулонове силе које делују на наелектрисања. Сила која настаје услед магнетног поља може се сматрати као сила електростатичког поља под условом да се у обзир узме и Ајнштајнова теорија релативитета.

Види још

---

• Био-Саваров закон
• Електрично поље
• Максвелове једначине
• Гаусов закон

Референце

---

• Griffiths, David J., Introduction to Electrodynamics (3rd ed.), Prentice Hall, 1998, ISBN 013805326X
• Tipler, Paul, Physics for Scientists and Engineers: Electricity, Magnetism, Light, and Elementary Modern Physics (5th ed.), W. H. Freeman, 2004, ISBN 0716708108

Спољашње везе

---

• MISN-0-114 Кулонов закон од J. Koвaч за Project PHYSNET.

Физика | Електротехника

قانون كولوم | Elektrická síla | Coulombsches Gesetz | Coulomb's law | Ley de Coulomb | Coulombin laki | Loi de Coulomb (électrostatique) | חוק קולון | Forza di Coulomb | クーロンの法則 | 쿨롱의 법칙 | Wet van Coulomb | Coulombs lov | Prawo Coulomba | Lei de Coulomb | Закон Кулона | Coulombov zakon | Coulombs lag | Кулона Закон | Lực tĩnh điện | 库仑定律