쿨롱 법칙: 두 판 사이의 차이

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{{전자기학}}
'''쿨롱의쿨롱 법칙'''({{lang|en|Coulomb's law}}) 또는 '''쿨롱 힘 법칙'''({{lang|en|Coulomb force law}})은 전하두 대전된 입자 사이에 작용하는 전기력(F)은정전기적 인력이 두 [[전하]]량(q)의 곱에 비례하고, 그들두 입자 사이의 거리(<math>r</math>)의 제곱에 반비례한다는 법칙이다. [[역제곱 법칙]]의 하나다. [[샤를 드 쿨롱]]이 발견했다.
 
== 쿨롱의 실험 ==
[[샤를 드 쿨롱]]은 금속공과 비틀림 저울을 이용하여 두 점전하 사이에 작용하는 힘을 측정하고, 두 전하 사이에서 작용하는 힘은 두전하 크기의 곱에 비례하고 거리의 제곱에 반비례한다는 쿨롱의쿨롱 법칙을 발견하였다.<ref name="물리학회">한국물리학회, 전기와 자기의 밀고 당기기, 동아사이언스, 2006, ISBN 89-91844-09-X, 65-68쪽</ref>
 
{| class="toccolours" style="border: 2px solid #aeffae; margin: 0 0 1em 1em; font-size: smaller; width:65%;"
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|style="text-align:left;" | '''시험과정'''<br /> 1. 금박을 입힌 작은 금속공을 여러 개 준비한다. <br /> 2. 하나의 금속공을 마찰하여 정전기를 대전시킨다. <br /> 3. 대전된 금속공에 다른 금속 공을 접촉시키면 각 금속공의 전하량은 원래 전하량의 ½이 된다. 이와 같은 방법으로 마찰로 대전된 전하량에 대해 1/4, 1/8, 1/16의 전하량을 갖는 금속공을 준비한다. <br /> 4. 왼쪽 그림과 같은 비틀림 저울을 설치하고 한쪽에는 1/2 전하량을 갖는 금속공을 놓고 다른 쪽에는 서로 다른 전하량을 갖는 금속공을 연결하여 금속공이 이동하는 거리를 측정한다.
|-
| '''시험실험 결과''' <br /> 두 전하 사이에서 작용하는 힘은 두전하 크기의 곱에 비례하고 거리의 제곱에 반비례한다.
|}
 
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두 전하의 부호가 같으면 밀어내고, 다르면 끌어당긴다.
 
* 위 식에서 k<sub>e</sub>는 '''쿨롱 힘 상수로 이 상수의 크기는상수'''로 다음과 같다.
:<math>
k_e = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0} = 8.987\,551\,787\,\times 10^9
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즉, 각각 1C의 전하량을 갖는 두 점전하가 1m의 거리에 있을 때 발생하는 힘은 10t 트럭 10만 대와 맞먹는다. 이렇게 큰 힘이 기준 단위가 된 것은 전기에 대한 상세한 지식이 없는 시절에 이를 측정 단위로 삼았기 때문이다. 실제 일상 생활에서 발생하는 정전기의 전하량은 대략 {{e|-6}}에서 {{e|-9}} 쿨롱 정도에 불과하다. <ref name="물리학회"/>
 
== 거꿀제곱법칙역제곱 법칙 ==
{{본문|거꿀제곱법칙역제곱 법칙}}
쿨롱의 법칙은 [[만유인력의 법칙|뉴턴의 중력 법칙]]과 같이 거꿀 제곱 법칙, 즉 전하를 띤 두 물체 사이에 가해지는 힘이, 거리의 제곱에 반비례한다. 이는 공간이 3차원일 때 일정한 밀도로 퍼져나가는 [[전기장]]이 어떤 거리에서 2차원 면을 이루는 것과 관계가 있다.
 
== 같이 보기 ==