Hva er Coulombs lov?

Coulombs lov i fysikk beskriver samspillet mellom to ladede partikler. Den sier at kraften mellom partiklene avhenger av størrelsen på individuelle ladninger og kvadratet på avstanden mellom dem. Det er to former for loven, kjent som skalær- og vektorformene, avhengig av om bare styrkeens styrke eller både størrelsen og styrkenes retning er nødvendig.

Coulombs lov er en av de mest kjente likningene innen elektrostatikk, som er studiet av hvordan elektrisk ladede partikler samvirker med hverandre. Det ble opprinnelig oppdaget av Charles Augustin de Coulomb, en fransk forsker, i 1783. Uten denne oppdagelsen ville vitenskapelig forståelse av elektriske og magnetiske felt ha vært mye vanskeligere.

Den grunnleggende formen for Coulombs lov sier med ord at kraften mellom to partikler med en elektrisk ladning er proporsjonal med multiplikasjonen av de to ladningene dividert med kvadratet på avstanden. Dette betyr at partikler med større ladning utøver en større kraft på hverandre enn de med en svakere ladning. Det er viktig å merke seg at for å finne den absolutte verdien av kraften mellom partiklene, er det nødvendig med en konstant kjent som "Coulombs konstant".

I Coulombs lov er styrken omvendt proporsjonal med den kvadratiske avstanden i stedet for bare selve avstanden. Hvis en mengde er omvendt proporsjonal med en annen, betyr det at størrelsen på den ene reduseres når den andre øker. Dette betyr at hvis avstanden mellom to partikler dobles, er kraften mellom dem fire ganger mindre i stedet for bare to ganger. Årsaken er at det elektriske feltet fra en partikkel sprer seg ut i en kuleform, noe som betyr at jo lenger vekk fra partikkelen, desto mer utvannet kraft.

En annen viktig faktor å ta i betraktning i Coulombs lov er at hvis den brukes i dens vektorform, noe som betyr at både størrelsen på kraften og retningen er inkludert, kan den brukes med både positive og negative partikler. Resultatet er at to ladninger av samme type frastøter hverandre, mens de av motsatt type tiltrekker seg. Fysikere bruker vanligvis vektorformen til Coulombs lov i beregninger, fordi den gir mer informasjon om kraften på hver partikkel.

Et nyttig aspekt ved Coulombs lov er at den lett kan brukes på mer enn to partikler. Dette er kjent som superposisjonsloven, som sier at den totale kraften på en hvilken som helst partikkel er summen av de enkelte kreftene. For å tilsette krefter på denne måten krever vektorformen av Coulombs lov.