쿨롱의 역제곱 법칙 또는 간단히 쿨롱의 법칙은 정지 상태에서 두 개의 전하를 띤 입자 사이의 힘의 양을 계산하는 물리학의 실험 법칙입니다. 이 전기력은 통상적으로 정전기력 또는 쿨롱력이라고 불린다. 이 법은 더 일찍 알려졌지만 1785년 프랑스 물리학자 샤를 오귀스탱 드 쿨롱(Charles-Augustin de Coulomb)에 의해 처음 출판되었기 때문에 이름이 붙여졌습니다. 쿨롱의 법칙은 전자기학 이론의 발전에 필수적이었고 어쩌면 그 출발점이었을 수도 있습니다. 입자의 전하량에 대한 의미 있는 논의를 허용했기 때문입니다.
법칙에 따르면 두 점 전하 사이의 인력 또는 반발성 정전기력의 크기 또는 절대값은 전하 크기의 곱에 정비례하고 전하 사이의 제곱 거리에 반비례합니다. 쿨롱은 전하와 같은 물체가 다음과 같이 반발한다는 것을 발견했습니다.
쿨롱은 또한 반대 전하를 띤 물체가 역제곱 법칙에 따라 끌어당긴다는 것을 보여주었습니다.
여기서, ke는 상수이고, q1 및 q2는 각 전하의 양이며, 스칼라 r은 전하 사이의 거리이다.
힘은 두 가지 혐의를 결합하는 직선을 따라갑니다. 전하가 같은 부호를 가지면 전하 사이의 정전기력으로 인해 전하가 반발됩니다. 그들이 다른 징후를 가지고 있다면, 그들 사이의 힘은 그들을 끌어당깁니다.
역제곱 법칙이기 때문에 이 법칙은 아이작 뉴턴의 만유인력 역제곱 법칙과 유사하지만 중력은 항상 물체를 끌어당기는 반면 정전기력은 전하를 끌어당기거나 밀어냅니다. 또한 중력은 정전기력보다 훨씬 약합니다. 쿨롱의 법칙은 가우스의 법칙을 도출하는 데 사용할 수 있으며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 정지 상태의 단일 지점 전하의 경우 두 법칙은 동일하며 동일한 물리 법칙을 다른 방식으로 표현합니다. 이 법칙은 광범위하게 테스트되었으며, 관찰 결과 10-16m에서 10-8m까지의 척도로 법칙이 유지되었다
8×9×8×7×5×5×1×7×9×2×3=38,102,400
8×9×8×7×5×5×1×7×9×3×7=133,358,400
8×9×8×7×5×5×1×7×9×2×3×1×4=152,409,600
kilogram-joule relationship 8.987 551 787... e16 (exact) J (72) 39513600
alpha particle mass 6.644 657 3357 e-27 0.000 000 0020 e-27 kg (65) 38102400 (53,343,360) (762,048,000)
proton relative atomic mass 1.007 276 466 621 0.000 000 000 053 (56)101606400 (1,422,489,600) (1524096000)
Rydberg constant times hc in J 2.179 872 361 1035 e-18 0.000 000 000 0042 e-18 J (61) 38,102,400(124,467,840) 304819200)
쿨롱의 역제곱 법칙의 타당성을 위해 충족되어야 할 세 가지 조건이 있다:[28]
- 전하는 구형으로 대칭 분포를 가져야 합니다(예: 점 전하 또는 하전된 금속 구체).
- 요금은 중복되지 않아야 합니다(예: 별개의 포인트 요금이어야 함).
- 전하는 비가속 기준 프레임에 대해 고정되어 있어야 합니다.
이들 중 마지막은 정전기 근사로 알려져 있습니다.
운동이 일어날 때 아인슈타인의 상대성 이론을 고려해야하며 결과적으로 두 물체에 생성되는 힘을 변경하는 추가 요소가 도입됩니다.
이 힘의 추가 부분을 자기력이라고 하며 자기장으로 설명됩니다.
느린 움직임의 경우 자기력이 최소화되고 쿨롱의 법칙이 여전히 거의 정확한 것으로 간주 될 수 있지만 전하가 서로에 대해 더 빠르게 움직일 때 전체 전기 역학 규칙 (자기력 통합)을 고려해야합니다.