Coulombov zákon

Coulombov zákon je fyzikálny zákon vyjadrujúci veľkosť a smer sily (tzv. Coulombova sila), ktorou pôsobí statický elektricky nabitý objekt veľmi malých rozmerov (v ideálnom prípade bod) na iný objekt veľmi malých rozmerov. Zákon je pomenovaný podľa svojho autora menom Charles Augustin de Coulomb.

Znenie Coulombovho zákona je nasledovné:

Veľkosť sily medzi dvoma bodovými nábojmi je priamo úmerná veľkostiam súčinu nábojov a nepriamo úmerná druhej mocnine vzdialenosti medzi nimi.

Je to analógia Newtonovho tretieho zákona v mechanike a jeho zápis je jeho ekvivalentom. Elektrická sila, ktorou pôsobí jeden náboj na druhý je rovnaká ako sila, ktorou pôsobí druhý náboj na prvý.

Vektorový (t. j. úplný) zápis

$\overrightarrow{F}=\frac{1}{4\pi {ϵ}_0}\frac{Q_1{Q}_2}{|\overrightarrow{r}{|}^3}\overrightarrow{r}=\frac{1}{4\pi {ϵ}_0}\frac{Q_1{Q}_2}{|\overrightarrow{r}{|}^2}\hat{r}$

pričom

$\overrightarrow{F}$ vektor sily medzi dvoma bodovými nábojmi, t.j. Coulombova sila

$Q_1$ náboj, na ktorý sila pôsobí

$Q_2$ pôsobiaci náboj

$\overrightarrow{r}=\overrightarrow{r_1}-\overrightarrow{r_2}$ vektor vzdialenosti medzi dvoma nábojmi

$\overrightarrow{r_1}$ polohový vektor náboja $Q_1$,

$\overrightarrow{r_2}$ polohový vektor náboja $Q_2$,

$\hat{r}$ jednotkový vektor orientovaný v smere $\overrightarrow{r}$

${ϵ}_0$ permitivita vákua

Výraz $\frac{1}{4\pi {ϵ}_0}$ sa označuje aj ako Coulombova konštanta.

Ak je súčin Q1 a Q2 záporný, sila F je príťažlivá, ak je kladný, sila je odpudivá.

Skalárny zápis

Ak nás nezaujíma smer, ale len veľkosť sily, zredukuje sa vyššie uvedený vzorec na:

$F=\frac{1}{4\pi {ϵ}_0}\frac{|Q_1||Q_2|}{r^2}$