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<ref>Ժոզեֆ Պրիստլի, Էլեկտրականության պատմությունը և ներկա վիճակը. սկզբնական փորձերը (Լոնդոն, 1767), էջ 732</ref>։ 1769 թ. շոտլանդացի ֆիզիկոս Ջոն Ռոբիսոնը չափումների հիման վրա ստացավ, որ նույնանուն լիցքավորված երկու գնդերի վանողության ուժը փոխվում է x-2.06 օրենքովՋեյմս Մաքսվել, խմբ., Մեծաևգո Հենրի Կավենդիշի հետազոտությունները էլեկտրականության շուրջ... (Քեմբրիջ, Քեմբրիջի համալսարանի հրատարակություն, 1879), էջ. 104-113: «Էլեկտրականության փորձեր. էլեկտրական ուժի օրենքի փորձնական սահմանումը»։

 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՝

։

Վեկտորական տեսքով՝

։

 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 Ն•մ2/Կլ2 (Կամ Ֆ−1•մ)։ ՄՄՀ-ում ke'' գործակիցը գրվում է 
 

տեսքով, որտեղ  ≈ 8, 854187817 Ֆ/մ էլեկտրական հաստատունն է։

Համասեռ իզոտրոպ նյութում բանաձևի հայտարարում հարկ է ավելացնել միջավայրի ε հարաբերական դիէլեկտրիկական թափանցելիությունը։

ՍԳՎ համակարգում
 :

ՄՄ համակարգում
 :

Հղումներ 

Ֆիզիկայի օրենքներ
Էլեկտրաստատիկա