Коефіцієнт k
Закон Кулону- це закон про взаємодію точкових електричних зарядів.
Був відкритий Кулоном в 1785 р. Провівши велику кількість дослідів із металевими кульками, Шарль Кулон дав таке формулювання закону:
Сила взаємодії двох точкових нерухомих заряджених тіл у вакуумі спрямована вздовж прямої, що з'єднує заряди, прямо пропорційна добутку модулів зарядів і обернено пропорційна квадрату відстані між ними.
Важливо, що для того, щоб закон був вірним, необхідні:
- точковість зарядів — тобто відстань між зарядженими тілами набагато більша від їх розмірів.
- їхня нерухомість. Інакше вже треба враховувати додаткові ефекти: що виникає магнітне поле заряду, що рухається, і відповідну йому додаткову силу Лоренца, що діє на інший заряд, що рухається.
- взаємодія у вакуумі.
Однак, з деякими коригуваннями закон справедливий також для взаємодій зарядів у середовищі і для зарядів, що рухаються.
У векторному вигляді у формулюванні Ш.Кулона закон записується так:
де - сила, з якою заряд 1 діє на заряд 2;q1,q2 - величина зарядів; - Радіус-вектор (вектор, спрямований від заряду 1 до заряду 2, і рівний, по модулю, відстані між зарядами -r12);k- коефіцієнт пропорційності. Таким чином, закон зазначає, що однойменні заряди відштовхуються (а різноіменні – притягуються).
Коефіцієнт k
У СГСЕ одиниця виміру заряду обрана таким чином, що коефіцієнтk= 1 і, як правило, опускається.
У СІk≈ 8,987551787·10 9 Н·м 2 /Кл 2 (або Ф -1 ·м) і записується наступним чином:
де ≈ 8.854187817·10 −12 Ф/м - електричнапостійна.
В однорідній ізотропній речовині знаменник формули додається діелектрична проникність середовища ε.
Сам Кулон займався дослідженням кручення ниток та винайшов крутильні ваги. Він відкрив свій закон, вимірюючи за допомогою них сили взаємодії заряджених кульок.