חוק קולון
(הופנה מהדף כוח קולון)
קובץ:CoulombsLawq1q2.svg
חוק קולון קובע כי מטענים דומים, בין אם חיוביים או שליליים, דוחים זה את זה. מטענים הפוכים, כלומר שלילי וחיובי, מושכים זה את זה. בכל המקרים גודל הכוחות הפועלים על שני המטענים זהה.
חוק קוּלוֹן (בצרפתית: Loi de Coulomb) הוא חוק פיזיקלי בסיסי בתחום האלקטרוסטטיקה, אשר נקרא על-שם הפיזיקאי הצרפתי שארל-אוגוסטן דה קולון שגילה אותו בשנות ה-80 של המאה ה-18. החוק קובע כי גודלו של הכוח החשמלי (דחייה או משיכה) בין שני גופים נקודתיים טעונים חשמלית פרופורציונלי ישירות למכפלת המטענים של הגופים ולהופכי ריבוע המרחק ביניהם. הניסוח הפורמלי הוא:
- הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle |F|=K\frac {\left| q_1 q_2 \right|}{r^2}}
כאשר -
- הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \ F} הוא גודל הכוח הפועל בקו ישר בין המטענים.
- הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \ q_1} הוא גודל המטען החשמלי הראשון.
- הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \ q_2} הוא גודל המטען החשמלי השני.
- הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \ r} הוא המרחק בין שני המטענים.
- הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \ K} הוא יחס קבוע, המכונה קבוע קולון. כמו כן: הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle k=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}} , כאשר הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \ \varepsilon_0} נקרא קבוע דיאלקטריות הריק.
אם אחד המטענים חיובי והאחר שלילי, הכוח יגרום למשיכה בין המטענים. אחרת, הכוח יגרום לדחייה.
יחידות מידה
ערכו של קבוע קולון תלוי במערכת היחידות בה עובדים.
במערכת SI:
- קבוע קולון: הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \ \frac{H}{m}} או הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \ \frac{m}{F}} או הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \ k\approx 8.99\cdot10^9 \frac{N\cdot m^2}{C^2}} .
- דיאלקטריות הריק: הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \ \varepsilon_0\approx 8.85\cdot10^{-12}\frac{C^2}{N\cdot m^2}} .
במערכת cgs:
- יחידת המטען, סטט-קולון (הנקראת גם "esu" או "פרנקלין"), מוגדרת כך שגודלו של קבוע קולון יהיה שווה בדיוק ל-1. לכן, הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \ \varepsilon_0=\frac{1}{4\pi}} .
תחום דיוק
הניסוח המתואר כאן מדויק אך ורק כאשר שני הגופים במנוחה, ונשאר נכון למדי כשמהירותם איטית. כאשר הגופים מאיצים, כוחות מגנטיים נוצרים ומשנים את הכוח הפועל. כאשר התנועה מהירה ביותר, השדה החשמלי עצמו ישתנה, כפי שמתואר בתורת היחסות של איינשטיין.
ברוב המקרים כוח המשיכה זניח מאוד, אך למרות זאת, בגלל שלחלקיקים אלו יש מסה - ההשפעה אינה אפסית ויש להתחשב בה לעיתים.
ראו גם
קישורים חיצוניים
- חוק קולון, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
- Electromagnetism - Electrostatic Force - סרטון הסבר על אלקטרוסטטיקה וחוק קולון
| חשמל | ||
|---|---|---|
| מושגי יסוד | מטען • שדה חשמלי • אנרגיה פוטנציאלית חשמלית • פוטנציאל • מתח • כא"מ • זרם • התנגדות ומוליכות • עכבה • הספק • השראות • זרם ישר • זרם חילופין • מעגל חשמלי • תהודה • עכבה אופיינית | 
|
| רכיבים בסיסים | מקור מתח • מקור זרם • נגד • קבל • משרן • ממריסטור • שנאי • מפסק • מבדד | |
| מכשירי מדידה | מד מתח • מד זרם • מד התנגדות • אלקטרוסקופ • גלוונומטר • מד קיבול • מד השראות • רב מודד • אוסצילוסקופ • מחולל אותות | |
| אלקטרוניקה | מוליך למחצה • דיודה • טרנזיסטור • מיתוג • שפופרת ריק • טריודה • דיודה פולטת אור (לד) • מגבר שרת • מסנן תדרים • מעגל משולב • מעגל מודפס • VLSI • מיקרואלקטרוניקה | |
| זרם חזק | גנרטור חשמלי • מנוע חשמלי • תחנת כוח • מתקן חשמל דירתי • מערכת חלוקה • רשת חשמל • מערכת תלת-פאזית | |
| בטיחות בחשמל | התחשמלות • לוח חשמל • קצר חשמלי • נתיך • הארקה • ממסר פחת • מפסק אוטומטי • צבע חוטי החשמל | |
| חוקים פיזיקליים | חוק קולון • חוק גאוס • חוק אוהם • חוקי קירכהוף • חוק שימור המטען החשמלי • חוק פאראדיי | |
