Закон на Кулон
Законът на Кулон, един от основните закони на електростатиката, определя силата на взаимодействие във вакуум на два неподвижни точкови заряда q1 и q2, чиито размери са пренебрежимо малки в сравнение с разстоянието между тях. Законът на Кулон е даден от израза
къдетоF1,2е силата, с която зарядът q1 действа върху заряда q2,r1,2е векторът, начертан от заряда q1 към заряда q2, r1,2 е стойността на този вектор, равна на разстоянието между зарядите, k е численият коефициент в зависимост от избора на мерни единици. В системата от гаусови единици k=1; в SI, k = 1/(4πε0), където ε0 е електрическата константа. Силата, с която зарядът q2 действа върху заряда q1, е равна по големина и противоположна по посока на силатаF1,2и също лежи на правата линия, свързваща точковите заряди q1 и q2. Зарядите с един и същи знак се отблъскват, а зарядите с противоположни знаци се привличат. Ако зарядите се поставят в хомогенен диелектрик с диелектрична проницаемост ε, тогава в сравнение с вакуума силата на взаимодействие между зарядите ще намалее 6 пъти. От закона на Кулон следва, че потенциалната енергия на взаимодействието на два заряда е пропорционална на r –1 1.2. Следствие и обобщение на закона на Кулон е теоремата на Гаус, която е част от системата от уравнения на Максуел, които са основните уравнения на класическата електродинамика.
От експериментите върху разсейването на α-частици следва, че законът на Кулон не се нарушава до разстояния от 10–12 cm, но законите на квантовата физика се прилагат в тази област на пространствени мащаби. Законът на Кулон може да се счита за едно от ограничаващите последствия на квантовата електродинамика (QED), така че валидността на прогнозите на QED едновременно потвърждава закона на Кулон. Експериментите за анихилация на електрони и позитрони показват, че QED и следователно законите на Кулон остават валидни принамаляване на разстоянията между зарядите до 10 -18 m.
Законът на Кулон се нарича още законът, установен от Кулон, който определя силата на взаимодействие на два магнитни полюса [всъщност (поради липсата на отделни магнитни полюси в природата) - близките краища на два дълги магнита]: F = fm1m2 / (μr 2), където m1 и m2 са така наречените магнитни заряди, f е магнитната проницаемост на средата, f е коефициент, който зависи от избора на система от единици.
Терминът "закон на Кулон" се прилага и към законите, установени от Кулон, които описват силата на триене при плъзгане: F = -μNV/V (μ е коефициентът на триене при плъзгане, V е скоростта на плъзгане на тялото спрямо повърхността, N е силата на нормалната реакция на опората), както и въртящият момент на силата на триене при търкаляне: M = fN/R (f е коефициентът на триене при търкаляне, R е радиусът на търкалящото се тяло).
Лит.: Сивухин ДВ Общ курс по физика. 5-то изд. М., 2006. Т. 3: Електричество.