Կուլոնի օրենք

Կուլոնի օրենք, ֆիզիկայի օրենք, նկարագրում է լիցքավորված մասնիկների էլեկտրաստատիկ փոխազդեցությունը։ Ձևակերպել է ֆրանսիացի գիտնական Շառլ Օգյուստեն Կուլոնը 1785 թ.։ Էական դեր է խաղացել դասական էլեկտրամագնիսական տեսության մշակման մեջ։ Ըստ Կուլոնի օրենքի, երկու կետային լիցքավորված մասնիկների փոխադարձ ձգողության կամ վանողության ուժը ուղիղ համեմատական է նրանց լիցքերի մեծության արտադրյալին և հակադարձ համեմատական է հեռավորության քառակուսուն։ Կուլոնի օրենքը բազմիցս ստուգվել և հաստատվել է ճշգրիտ փորձերով։


== Պատմություն ==

1785 թ. ֆրանսիացի ֆիզիկոս Կուլոնը հրապարակեց երեք աշխատություններ էլեկտրականության և մագնիսականության մասին, որտեղ էլ ձևակերպեց այս օրենքը։ Լիցքավորված մասնիկների ձգողական և վանողական ուժերն ուսումնասիրելու համար Կուլոնը օգտագործեց տորսիոնային կշեռք՝ դրա օգնությամբ հայտնաբերելով, որ էլեկտրական ուժի մեծությունը ուղիղ համեմատական է լիցքերի արտադրյալին և հակադարձ համեմատական է նրանց միջև եղած հեռավորության քառակուսուն։
Լիցքավորված մարմինների փոխազդեցության ուժի կախումը լիցքից և հեռավորությունից հայտնաբերել էր նաև Հենրի Կավենդիշը 1770 թ., սակայն չէր հրապարակել։ 
Այլ հետազոտողներ, ինչպես օրինակ Ժոզեֆ Պրիստլին 1767 թ., նույնպես նկատել էին օրինաչափությունը Կուլոնից առաջ։ 1769 թ. շոտլանդացի ֆիզիկոս Ջոն Ռոբիսոնը չափումների հիման վրա ստացավ, որ նույնանուն լիցքավորված երկու գնդերի վանողության ուժը փոխվում է x-2.06 օրենքով։


== Մաթեմատիկական ձևակերպումը ==
Երկու կետային լիցքավորված մասնիկների փոխադարձ ձգողության կամ վանողության ուժը ուղիղ համեմատական է նրանց լիցքերի մեծության արտադրյալին և հակադարձ համեմատական է հեռավորության քառակուսուն։ 

Եթե էլեկտրական լիցքերը նույնանուն են, նրանց փոխազդեցության էլեկտրաստատիկ ուժը վանողական է, հակառակ դեպքում՝ ձգողական։
Կուլոնի օրենքը սկալյար տեսքով գրվում է հետևյալ կերպ՝

  
    
      
        
          |
        
        
          F
        
        
          |
        
        =
        
          k
          
            e
          
        
        
          
            
              
                |
              
              
                q
                
                  1
                
              
              
                q
                
                  2
                
              
              
                |
              
            
            
              r
              
                2
              
            
          
        
      
    
    {\displaystyle |{\boldsymbol {F}}|=k_{e}{|q_{1}q_{2}| \over r^{2}}}
  ։
Վեկտորական տեսքով՝

  
    
      
        
          F
        
        =
        
          k
          
            e
          
        
        
          
            
              
                q
                
                  1
                
              
              
                q
                
                  2
                
              
              
                
                  
                    
                      
                        r
                        ^
                      
                    
                  
                  
                    12
                  
                
              
            
            
              r
              
                12
              
              
                2
              
            
          
        
      
    
    {\displaystyle {\boldsymbol {F}}=k_{e}{q_{1}q_{2}{\boldsymbol {{\hat {r}}_{12}}} \over r_{12}^{2}}}
  ։


== ke գործակիցը ==

ke գործակիցը հայտնի է նաև Կուլոնի հաստատուն կամ էլեկտրական ուժի հաստատուն անունով։
ՍԳՎ համակարգում լիցքի չափման միավորն ընտրված է այնպես, որ ke գործակցի արժեքը լինի 1։
Միավորների միջազգային համակարգում հիմնական միավորներից մեկը էլեկտրական հոսանքի ուժի միավորն է՝ ամպերը, իսկ լիցքի միավորը՝ կուլոնը, ածանցվում է ամպերից։ Ամպերի մեծությունը որոշվում է այնպես, որ k = c2•10−7 Հն/մ = 8, 9875517873681764×109 Ն•մ2/Կլ2 (Կամ Ֆ−1•մ)։ ՄՄՀ-ում ke գործակիցը գրվում է 

  
    
      
        
          k
          
            e
          
        
        =
        
          
            1
            
              4
              π
              
                ε
                
                  0
                
              
            
          
        
        ,
      
    
    {\displaystyle k_{e}={\frac {1}{4\pi \varepsilon _{0}}},}
  տեսքով, որտեղ 
  
    
      
        
          ε
          
            0
          
        
      
    
    {\displaystyle \varepsilon _{0}}
   ≈ 8, 854187817×10−12 Ֆ/մ էլեկտրական հաստատունն է։
Համասեռ իզոտրոպ նյութում բանաձևի հայտարարում հարկ է ավելացնել միջավայրի ε հարաբերական դիէլեկտրիկական թափանցելիությունը։
ՍԳՎ համակարգում

  
    
      
        
          k
          
            e
          
        
        =
        
          
            1
            ε
          
        
      
    
    {\displaystyle k_{e}={\frac {1}{\varepsilon }}}
  :ՄՄ համակարգում

  
    
      
        
          k
          
            e
          
        
        =
        
          
            1
            
              4
              π
              ε
              
                ε
                
                  0
                
              
            
          
        
      
    
    {\displaystyle k_{e}={\frac {1}{4\pi \varepsilon \varepsilon _{0}}}}
  :


== Հղումներ ==