Coulomb-lova

Coulomb-lova er sett opp av den franske fysikaren Charles Augustin Coulomb, og seier at krafta mellom to elektrisk ladde partiklar er proporsjonal med produktet av ladningane og omvend proporsjonal med kvadratet av avstanden mellom dei, dvs.

${\displaystyle F=k{\frac {q_{1}q_{2}}{r^{2}}}\,}$

der F er krafta, k er Coulomb-konstanten, q₁ og q₂ er dei to ladningane og r er avstanden mellom dei. Krafta er fråstøytande viss dei to ladningane har same fortegn, og tiltrekkende viss dei er ulike, t.d. blir fråstøytt to elektroner, medan eit elektron og proton tiltrekkes.

Coulombs konstant er

${\displaystyle k={\frac {1}{4\pi \epsilon _{0}}}=8.987742438\times 10^{9}Nm^{2}C^{-2}}$

der ${\displaystyle \epsilon _{0}}$ er den elektriske konstanten (permittiviteten til vakuum).

Den fulle versjonen av Coulomb-lova vert skriven på vektorform

${\displaystyle \mathbf {F} =k{\frac {q_{1}q_{2}}{r^{2}}}{\hat {\mathbf {r} }}}$

der ${\displaystyle {\hat {\mathbf {r} }}=\mathbf {r} /r}$ er einingsvektoren som peikar i retning mellom ladningane.

Coulomb-lova kan utleiast frå Gauss-lova som er ei av Maxwell-likningane. For ladningar i rørsle kjem magnetiske krefter i tillegg til dei elektriske, og Coulomb-lova aleine gjev ikkje ei fullgod skildring. For små partiklar, som elektron og proton, kan coulomb-lova brukast i stor grad, men då modifisert innanfor rammeverket av kvantemekanikken. For store snøggleikar, må kreftane mellom ladde partiklar skildrast av spesiell relativitetsteori.