Što je Coulombov zakon?

Coulombov zakon u fizici opisuje interakciju dviju nabijenih čestica. Navodi da sila između čestica ovisi o veličini pojedinačnih naboja i kvadratu udaljenosti između njih. Postoje dva oblika zakona, poznata kao skalarni i vektorski oblici, ovisno o tome je li potrebna samo veličina sile ili i veličina i smjer sile.

Coulombov zakon jedna je od najpoznatijih jednadžbi u elektrostatici, koja proučava kako električno nabijene čestice međusobno djeluju. Prvotno ga je otkrio Charles Augustin de Coulomb, francuski znanstvenik, 1783. Bez ovog otkrića, znanstveno razumijevanje električnih i magnetskih polja bilo bi mnogo teže.

Osnovni oblik Coulombovog zakona, riječima, kaže da je sila između dviju čestica s električnim nabojem proporcionalna množenju dvaju naboja podijeljenih s kvadratom udaljenosti. To znači da čestice s većim nabojem djeluju jedna na drugu većom silom od onih sa slabijim nabojem. Važno je napomenuti da je za pronalaženje apsolutne vrijednosti sile između čestica potrebna konstanta poznata kao “Coulombova konstanta”.

U Coulombovom zakonu, sila je obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti, a ne samo udaljenosti. Ako je količina obrnuto proporcionalna drugoj, to znači da se veličina jedne smanjuje kako se druga povećava. To znači da je, ako se udaljenost između dviju čestica udvostruči, sila između njih četiri puta manja, a ne samo dva puta. Razlog je taj što se električno polje jedne čestice širi u obliku kugle, što znači da što je dalje od čestice, to je sila razrijeđena.

Drugi važan čimbenik koji treba uzeti u obzir u Coulombovom zakonu je da ako se koristi u svom vektorskom obliku, što znači da su uključene i veličina sile i smjer, može se koristiti i s pozitivnim i s negativnim česticama. Rezultat je da se dva naboja istog tipa međusobno odbijaju, dok se oni suprotnog tipa privlače. Fizičari obično koriste vektorski oblik Coulombovog zakona u izračunima, jer daje više informacija o sili na svakoj čestici.

Koristan aspekt Coulombovog zakona je da se lako može primijeniti na više od dvije čestice. To je poznato kao zakon superpozicije, koji kaže da je ukupna sila na bilo koju česticu zbroj pojedinačnih sila. Za dodavanje sila na ovaj način potreban je vektorski oblik Coulombovog zakona.