Coulombs lagdefinition i vetenskap

Coulombs lag är en fysisk lag som anger kraften mellan två laddningar är proportionell mot mängden laddning på båda laddningarna och omvänt proportionell mot kvadratet för avståndet mellan dem. Lagen är också känd som Coulombs invers fyrkantiga lag.

Coulombs lagekvation

Formeln för Coulombs lag används för att uttrycka den kraft genom vilken stationära laddade partiklar lockar eller avvisar varandra. Kraften är attraktiv om laddningarna lockar varandra (har motsatta tecken) eller avvisande om laddningarna har liknande tecken.

Den skalära formen av Coulombs lag är:
F = kQ₁Q₂/ r²

eller

F ∝ Q₁Q₂/ r²
var
k = Coulombs konstant (9,0 × 10⁹ N m² C^-2) F = kraft mellan laddningarna
Q¹ och Q² = mängd avgift
r = avståndet mellan de två laddningarna

En vektorform av ekvationen är också tillgänglig, som kan användas för att indikera både styrkan och riktningen för kraften mellan de två laddningarna.

Det finns tre krav som måste uppfyllas för att använda Coulombs lag:

1. Avgifterna måste vara stationära med avseende på varandra.
2. Avgifterna måste vara överlappande.
3. Laddningarna måste vara antingen punktladdningar eller på annat sätt sfäriskt symmetrisk form.

Historia

Forntida människor var medvetna om att vissa föremål kunde locka eller stöta varandra. Då förstås inte naturen av elektricitet och magnetism, så den underliggande principen bakom magnetisk attraktion / avstötning kontra attraktionen mellan en bärnstensstav och päls ansågs vara densamma. Forskare på 1700-talet misstänkte att attraktionskraften eller avvisningen minskade baserat på avståndet mellan två föremål. Coulombs lag publicerades av den franska fysikern Charles-Augustin de Coulomb 1785. Den kan användas för att härleda Gauss lag. Lagen anses vara analog med Newtons omvända fyrkantiga tyngdlag.

källor

• Baigrie, Brian (2007). Elektricitet och magnetism: ett historiskt perspektiv. Greenwood Press. s. 7-8. ISBN 978-0-313-33358-3
• Huray, Paul G. (2010). Maxwells ekvationer. Wiley. Hoboken, NJ. ISBN 0470542764.
• Stewart, Joseph (2001). Mellanelektromagnetisk teori. World Scientific. s. 50. ISBN 978-981-02-4471-2