Coulombov zakon

[desno|mini|Veličina elektrostatičke [Sila|sile  između dva tačkasta naelektrisanja  i  direktno je proporcionalna proizvodu veličina naelektrisanja i obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti između njih. Slični naboji se međusobno odbijaju, a suprotni se privlače.]]
**Kulonov zakon** je eksperimentalni zakon fizike koji izračunava količinu sile između dva tačkasta naboja u mirovanju. Ova električna sila se konvencionalno naziva *elektrostatička sila* ili **Kulonova sila**. Iako je zakon bio poznat ranije, prvi ga je 1785. godine objavio francuski fizičar Charles-Augustin de Coulomb, odakle i ime. Kulonov zakon je bio od suštinskog značaja za razvoj teorije elektromagnetizma, a možda čak i za njenu polaznu tačku,**

Zakon kaže da je veličina, ili apsolutna vrijednost, privlačne ili odbojne elektrostatičke sile između dva tačkasta naboja direktno proporcionalna proizvodu veličina njihovih naboja i obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti između njih. Kulon je otkrio da se tijela sa sličnim električnim nabojem odbijaju. Kulon je također pokazao da se suprotno nabijena tijela privlače prema zakonu inverznog kvadrata:|F|=k_\text{e} \frac{r^2}Ovdje je https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/954db5efefef8b71f14e848054dbcd5954f35a18 konstanta, a  i  su vrijednosti pojedinih naboja, a skalar **' je distanca između dva naboja.

Sila spaja dva naboja kroz dužinu. Ako su naboji isto-imeni, elektrostatička sila između njih čini da se odbijaju; ako su razno-imeni, sila između njih čini da se privlače.

Coulombov zakon se može koristiti za izvođenje Gaussovog zakona, i obratno. U slučaju jednog tačkastog naboja u mirovanju, dva zakona su ekvivalentna, izražavajući isti fizički zakon na različite načine. Zakon je opsežno testiran, a zapažanja su potvrdila zakon na skali od 10−16 m do 108 m. kada je primijetio da trenje može učiniti da komad ćilibara privuče male predmete.

#### Skalarni oblik 
Kulonov zakon može se izraziti kao jednostavan matematički izraz. Skalarni oblik daje veličinu vektora elektrostatičke sile  između dva tačkasta naboja  i , ali ne i njegov smjer. Ako je ''* udaljenost između naboja, veličina sile je|{F}|=\frac{4\pi\varepsilon_0 r^2},gdje je  električna konstanta. Ako je proizvod  pozitivan, sila između dva naboja je odbojna; ako je proizvod negativan, sila između njih je privlačna.

#### Vektorski oblik 
[desno|mini|350x350piksel|Na slici, vektor  je sila koju doživljava , a vektor  je sila koju doživljava . Kada su >0 sile su odbojne (kao na slici), a kada su \mathbf{F}_1 osjetio naboj, q_1 na poziciji \mathbf{r}_1, u blizini drugog naboja, q_2 na poziciji \mathbf{r}_2, u vakuumu je jednako:{F}_1 = \frac{q_1q_2}{4\pi\varepsilon_0} \frac{\mathbf{r}_1-\mathbf{r}_2} jedinični vektor pokazuje iz q_2 u  i \varepsilon_0, električna konstanta. Ovdje, \mathbf{\hat{r}}_{12} se koristi kao vektorska notacija.

Vektorski oblik Kulonovog zakona je jednostavno skalarna definicija zakona sa smjerom zadanim jediničnim vektorom \mathbf{\hat{r}}_{12}, paralelno sa linijom *od* naboja q_2 *do'' naboja q_1. Ako oba naboja imaju isti predznak (kao naboji) onda je proizvod q_1q_2 je pozitivan i smjer sile na q_1 je dato od \widehat{\mathbf{r}}_{12}; naboji se odbijaju. Ako naboji imaju suprotne predznake onda je proizvod q_1q_2 negativan i smjer sile na q_1 je \mathbf{\hat{-r}}_{12}; naboji se privlače.

Elektrostatička sila \mathbf{F}_2 koja doživljava naboj q_2, prema trećem Newtonovom zakonu, iznosi {{Nowrap|\mathbf{F}_2=-\mathbf{F}_1.}}

### Kulonova konstanta 
Coulomb konstanta je faktor proporcionalnosti koji se pojavljuje u Kulonovom zakonu i povezanim formulama. Označeno k_\text{e}, naziva se i konstanta električne sile ili elektrostatička konstanta , otuda i indeks 'e'. Kada je elektromagnetna teorija izražena u Međunarodnom sistemu jedinica, sila se mjeri u njutnima, naboj u kulonima i udaljenost u metrima. Kulonova konstanta je data sa k_\text{e} = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}. Konstanta \varepsilon_0 je električna permitivnost vakuuma (također poznata kao *električna konstanta*). Ne treba ga miješati sa \varepsilon_r, što je bezdimenzionalna relativna permitivnost materijala u koji su naboji uronjeni, ili sa njihovim proizvodom \varepsilon_a = \varepsilon_0\varepsilon_r, koji se naziva "apsolutna permitivnost materijala" i još uvijek se koristi u elektrotehnici.

Od redefiniranja osnovnih jedinica SI 2019, Kulonova konstanta, izračunata iz preporučenih vrijednosti 2018, je:k_\text{e} = 8.987\,551\,792\,3\,(14)\times 10^9\ \mathrm{N{\cdot}m^2{\cdot}C^{-2}} .

## Također pogledajte 
* Električni naboj
* Električna struja

## Reference 
Kategorija:Elektromagnetizam
Kategorija:Naučni zakoni
Kategorija:Elektrostatika
Kategorija:Eponimni zakoni u fizici
Kategorija:Sila