Coulomb yasası
Kısa tanım
İki noktasal elektrik yükü arasındaki çekme ya da itme kuvvetinin yüklerin çarpımıyla doğru, aralarındaki uzaklığın karesiyle ters orantılı olduğunu söyleyen yasadır.
Diğer adları: Coulomb kanunu, Elektrostatik kuvvet yasası
Saçını taradığın tarağın kâğıt parçalarını çekmesi, kazağını çıkarırken duyduğun çıtırtı ve atomun yapısının bir arada durması aynı kuvvetten kaynaklanır: elektrik yükleri arasındaki elektrostatik kuvvet. Fransız fizikçi Charles-Augustin de Coulomb 1785'te bu kuvvetin büyüklüğünü burulma terazisiyle ölçerek yasaya bağladı.
Formül
F = k × |q₁ × q₂| / r². q₁ ve q₂ yükler (coulomb, C), r aralarındaki uzaklık (m), k Coulomb sabitidir: yaklaşık 8,99 × 10⁹ N·m²/C². Aynı işaretli yükler birbirini iter, zıt işaretli yükler çeker.
Örnek: Birbirinden 10 cm uzaktaki iki adet 1 µC'luk yük için F = 8,99 × 10⁹ × (10⁻⁶ × 10⁻⁶) / 0,01 ≈ 0,9 N'dur; yaklaşık 90 gramlık bir cismin ağırlığı kadar. Mesafe iki katına çıkarsa kuvvet dörtte birine iner. Hesabı Coulomb yasası hesaplamasıyla yapabilir, kuvvet birimlerini kuvvet dönüştürücüsüyle çevirebilirsin.
Elektrik alan
Bir yükün çevresinde oluşturduğu etkiye elektrik alan denir: E = k × q / r². Alan içindeki başka bir yüke etkiyen kuvvet F = q × E'dir. Bu yaklaşım, birden çok yükün etkisini toplamayı kolaylaştırır; alan hesabı için elektrik alan hesaplamasını kullanabilirsin.
Kütleçekimiyle kıyas
Coulomb yasası biçim olarak Newton'un kütleçekim yasasına çok benzer, ama elektrik kuvveti çok daha güçlüdür. Hidrojen atomundaki proton ile elektron arasındaki elektriksel çekim, aralarındaki kütleçekiminden yaklaşık 10³⁹ kat büyüktür. Gündelik cisimlerde bu kuvveti hissetmememizin nedeni, pozitif ve negatif yüklerin neredeyse tam olarak dengelenmesidir.