החוק של קולומב, תיאור מתמטי של הכוח החשמלי בין עצמים טעונים. הנוסח על ידי הפיזיקאי הצרפתי מהמאה ה -18 צ'ארלס-אוגוסטין דה קולומב הוא מקביל לחוק הכובד של אייזק ניוטון.
חשמל: חוק קולומב
חשמל סטטי הוא תופעה חשמלית מוכרת בה מועברים חלקיקים טעונים מגוף לגוף. לדוגמה, אם
כוחות הכבידה וגם החשמל מתמעטים עם ריבוע המרחק בין העצמים ושני הכוחות פועלים לאורך קו ביניהם. אולם בחוקו של קולומב, גודל וסימן הכוח החשמלי נקבעים על ידי המטען החשמלי, ולא המסה, של חפץ. לפיכך, המטען קובע כיצד אלקטרומגנטיות משפיעה על תנועתם של חפצים טעונים. חיוב הוא תכונה בסיסית של החומר. לכל מרכיב של חומר יש מטען חשמלי עם ערך שיכול להיות חיובי, שלילי או אפס. לדוגמא, אלקטרונים טעונים באופן שלילי, גרעינים אטומיים טעונים באופן חיובי. לרוב החומר הכמויות יש כמות שווה של מטען חיובי ושלילי ולכן יש לו אפס מטען נטו.
על פי קולומב, לכוח החשמלי למטענים במנוחה יש את התכונות הבאות:
-
כמו מטענים דוחים זה את זה; שלא כמו חיובים מושכים. כך, שני מטענים שליליים דוחים זה את זה, בעוד מטען חיובי מושך מטען שלילי.
-
המשיכה או הדחיה פועלים לאורך הקו שבין שני המטענים.
-
גודל הכוח משתנה הפוך ככל ריבוע המרחק בין שני המטענים. לפיכך, אם המרחק בין שני המטענים מכפיל את עצמו, המשיכה או הדחייה הולכים ונחלשים, ויורדים לרבע מהערך המקורי. אם המטענים מתקרבים פי 10, גודל הכוח גדל בפקטור של 100.
-
גודל הכוח פרופורציונאלי לערך של כל מטען. היחידה המשמשת למדידת מטען היא קולומב (C). אם היו שני מטענים חיוביים, האחד של 0.1 קולומב והשני של 0.2 קולומב, הם היו דוחים זה את זה בכוח התלוי במוצר 0.2 × 0.1. כך, אם כל אחד מההאשמות יופחת במחצית, הדחייה הייתה מופחתת לרבע מערכה הקודם.
