Vad är Coulombs lag?
Coulombs lag i fysik beskriver interaktionen mellan två laddade partiklar. Den anger att kraften mellan partiklarna beror på storleken på de enskilda laddningarna och kvadratet på avståndet mellan dem. Det finns två former av lagen, så kallade skalära och vektorformer, beroende på om det bara krävs kraftens storlek eller både kraften och riktningen av kraften.
Coulombs lag är en av de mest kända ekvationerna inom elektrostatik, vilket är studien av hur elektriskt laddade partiklar interagerar med varandra. Den upptäcktes ursprungligen av Charles Augustin de Coulomb, en fransk forskare, 1783. Utan denna upptäckt skulle vetenskaplig förståelse av elektriska och magnetiska fält ha varit mycket svårare.
Den grundläggande formen av Coulombs lag säger med ord att kraften mellan två partiklar med en elektrisk laddning är proportionell mot multiplikationen av de två laddningarna dividerat med avståndets kvadrat. Detta innebär att partiklar med en större laddning utövar en större kraft på varandra än de med en svagare laddning. Det är viktigt att notera att för att hitta det absoluta värdet på kraften mellan partiklarna krävs en konstant som kallas "Coulombs konstant".
I Coulombs lag är kraften omvänt proportionell mot avståndet i kvadrat snarare än bara avståndet i sig. Om en kvantitet är omvänt proportionell mot en annan, betyder det att storleken på den ena minskar när den andra ökar. Detta betyder att om avståndet mellan två partiklar fördubblas är kraften mellan dem fyra gånger mindre snarare än bara två gånger. Anledningen är att det elektriska fältet från en partikel sprids ut i en sfärform, vilket betyder att ju längre bort från partikeln, desto mer utspädd kraft.
En annan viktig faktor att tänka på i Coulombs lag är att om den används i dess vektorform, vilket innebär att både storleken på kraften och riktningen ingår, kan den användas med både positiva och negativa partiklar. Resultatet är att två laddningar av samma typ avvisar varandra, medan de av motsatt typ drar till sig. Fysiker använder vanligtvis vektorformen av Coulombs lag vid beräkningar, eftersom den ger mer information om kraften på varje partikel.
En användbar aspekt av Coulombs lag är att den lätt kan appliceras på mer än två partiklar. Detta är känt som lagen om superposition, som säger att den totala kraften på någon partikel är summan av de enskilda krafterna. För att lägga till krafter på detta sätt krävs Coulombs lagform.