Кулона закон

Куло́на зако́н

Один из основных законов электростатики (См. Электростатика), определяющий силу взаимодействия между двумя покоящимися точечными электрическими зарядами, т. е. между двумя электрически заряженными телами, размеры которых малы по сравнению с расстоянием между ними.

Установлен Ш. Кулоном в 1785 опытным путём с помощью изобретённых им крутильных весов (См. Крутильные весы). Согласно К. з., два точечных заряда взаимодействуют друг с другом в вакууме с силой F, величина которой пропорциональна произведению зарядов e1 и e2 и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между ними:

(1)

Здесь k — коэффициент пропорциональности, зависящий от выбранной системы единиц; в абсолютной (гауссовой) системе единиц (СГС системе единиц (См. СГС система единиц)) k = 1; в Международной системе единиц (См. Международная система единиц) (СИ) k = 1/4πε0, где ε0 — Электрическая постоянная. Сила F направлена по прямой, соединяющей заряды, и соответствует притяжению для разноимённых зарядов (F << 0) и отталкиванию для одноимённых (F > 0).

Если взаимодействующие заряды находятся в однородном диэлектрике с диэлектрической проницаемостью (См. Диэлектрическая проницаемость) ε, то сила взаимодействия уменьшается в ε раз:

(2)

К. з. служит одним из экспериментальных оснований классической электродинамики (См. Электродинамика); его обобщение приводит, в частности, к Гаусса теореме (См. Гаусса теорема).

К. з. называется также закон, определяющий силу взаимодействия двух магнитных полюсов (См. Магнитный полюс):

(3)

Здесь f — коэффициент пропорциональности (в общем случае не совпадающий с k; в абсолютной системе единиц f = 1), m1, m 2 — магнитные заряды (См. Магнитный заряд), μ — Магнитная проницаемость среды, окружающей взаимодействующие полюса. В вакууме

Лит.: Тамм И. Е., Основы теории электричества, 7 изд., М., 1957, гл. 1, §21, гл. 2, §23.

Г. В. Воскресенский.