Gade kòd pou Lwa Coulomb (elektwostatik)

{{Gade omonim|Lwa Koulon}}[[Fichye:CoulombsLaw.svg| thumb|Nan de ka yo, fòs la pwopòsyonèl ak pwodui chaj yo epi li varye kòm kare envès distans ant chaj yo.]]

'''Lwa Coulomb''' an eksprime, nan [[elektwostatik]], [[Fòs (fizik)|fòs]] [[Entèraksyon Elektwomayetik|entèraksyon]] ant de patikil ki chaje elektrik. Li pran non [[Charles-Augustin Coulomb]] fizisyen franse a ki te deklare li an 1785<ref name="Lévy">{{Book|language=fr|first name1=Elie|sty name1=Levy|title=Dictionary of fizik|place=Paris|editè=[[Presses universitaire de France]]|ane=1988|total paj=892|pasage=193|isbn=978-2-13-039311-5|bnf=34928543}}</ref> epi li fòme baz elektwostatik. Li ka deklare jan sa a: {{Sitasyon blok|Entansite fòs elektwostatik ant de chaj elektrik pwopòsyonèl ak pwodwi de chaj yo epi li envers pwopòsyonèl ak kare distans ant de chaj yo. Fòs la pote pa liy ki pase nan de chaj yo.}}

== Detèminasyon eksperimantal istorik ==
[[Fichye:Exposition Hautes Tensions - Balance de Coulomb.JPG|thumb|Coulomb Balance.]] Charles-Augustin Coulomb te deklare lwa entèraksyon elektwostatik an 1785 apre plizyè mezi ki te fèt ak [[balans Coulomb]] ke li te devlope pou detekte fòs entèraksyon trè fèb. Sa a se yon [[balans tòsyon]] pou ki mezi ang tòsyon an nan ekilib fè li posib pou detèmine entansite fòs repouse. Nan ka fòs attrayant, se etid osilasyon sistèm nan ki fè li posib pou detèmine entansite fòs yo. Yo mete yon chaj elektrik nan fen yon baton orizontal tache ak yon fil vètikal ki gen karakteristik trese deja etabli. Prensip la nan mezi a konsiste de konpansasyon, gras a koupl la trese nan fil vètikal la, koupl la egzèse pa yon lòt chaj elektrik pote nan vwazinaj la nan chaj la fiks sou baton an<ref name="Pérez">{{Liv|lang.=fr|author1=José-Philippe Pérez|author2=Robert Carles|author3=Robert Fleckinger|prefas=Émile Durand|tit=Elekwomayetis: fondasyon ak aplikasyon: ak 300 egzèsis ak pwoblèm rezoud|location=Paris|editè=[[Éditions Dunod | Dunod]]|koleksyon=Ansèyman fizik|ane=2001|paj total=740|pasaj=14|isbn=978-2-10-005574-6|oclc=300467348}}</ref>.

== Fòs Coulomb ==
Fòs <math>\vec F_{1/2}</math> egzèse pa yon [[chaj elektrik]] <math>q_1</math> plase nan pwen <math>\vec r_1</math> sou yon chaj <math>q_2</math> ki plase nan pwen <math>\vec r_2</math> ekri

: <math>\vec F_{1/2} = \frac{q_1 q_2}{4 \pi \varepsilon_0}\frac{\vec r_2 - \vec r_1}{\|\vec r_2 - \vec r_1\|^3}</math>,

kote <math>\epsilon_0\simeq</math> {{unit|8.854|[[Farad|F]]||[[meter|m]]|-1|e=-12}} se yon konstan inivèsèl ki rele [[konstan dyelèktrik]], oswa [[Konstan dyelèktrik|permitivite vakyòm]]. Lwa Coulomb a pa valab pou chaj deplase men sèlman nan yon ankadreman referans kote yo tou de fiks. Lwa Coulomb la, ki endike konsa, se an reyalite nan yon sistèm inite kote [[chaj elektrik]] se yon [[kantite fizik]] ki pa koresponn ak okenn lòt inite ki soti nan [[mekanik Newtonyen]] . Nouvo inite sa a motive entwodiksyon konstan dielektrik la pou rapò pwodwi de chaj elektrik ak pèmitivite vakyòm lan se yon inite mekanik (nan ka sa a yon [[Fòs (fizik)|fòs]] miltipliye pa yon [ [sifas (jeometri)|sifas]]). Nou ka, altènativman men souvan pa trè eklere, sèvi ak yon lòt sistèm inite ki pa mande pou yon nouvo inite pou chaj elektrik la. Sistèm inite yo itilize pi souvan se [[sistèm CGS]], kote lwa a ekri pi senp

:<math>\vec F_{1/2} = q_1 q_2 \frac{\vec r_2 - \vec r_1}{\|\vec r_2 - \vec r_1\|^3}</math>.

Nan ka sa a, distans yo dwe ''enperatif'' eksprime an [[santimèt]] ak fòs yo an [[Dyne|dynes]]. Lè sa a, chaj elektrik la gen inite ibrid la ki rele [[Franklin (inite)|inite elektwostatik]], oswa "esu", ki soti nan [[Angle]] ''inite elektwostatik la'', depi sistèm CGS la sitou itilize nan peyi anglo-sakson.

=== Eskalatè, vektè ak deskripsyon grafik ===
Lwa Coulomb la ka endike kòm yon ekspresyon matematik ki gen fòm [[Eskalè (fizik)|eskalè]] ak [[vektè]]:
{|
|-
| <math>|\boldsymbol{F}|=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_0}{|q_1q_2|\over r^2}</math>
|&nbsp;&nbsp;&nbsp;et&nbsp;&nbsp;&nbsp;
|<math>\boldsymbol{F_{1}}=\frac{1}{4 \pi \varepsilon_0}{q_1q_2\boldsymbol{\hat{r}_{12}} \over |\boldsymbol{r_{12}}|^2}</math>
|,&nbsp;&nbsp;&nbsp;respectivement,
|}
kote ''ε''{{ind|0}} se [[Konstan dielektrik|permitivite vakyòm]], ''q''<sub>1</sub> ak ''q''<sub>2</sub>
</sub> se grandè pozitif oswa negatif chaj yo, eskalè ''r'' se distans ant chaj yo, vektè <math>\boldsymbol{r_{12}}=\boldsymbol{r_1-r_2}</math> se distans vektè ant chaj yo ak <math>\boldsymbol{\hat{r}_{12}}={\boldsymbol{r_{12}}/|\boldsymbol{r_{12}}|}</math>, sa vle di yon vektè inite ki montre soti nan ''q''<sub>2</sub> rive nan ''q''<sub>1</sub>.

[[Fichye:Coulombslawgraph.svg|center|Reprezantasyon grafik lwa Coulomb la]]

Fòm vektè ki anwo a kalkile fòs <math>\boldsymbol{F_{1}}</math> aplike sou ''q''<sub>1</sub> pa ''q''<sub>2</sub>. >. Sinon, si nou itilize '''''r'''''<sub>21</sub>, Lè sa a, efè a sou ''q''<sub>2</sub> kalkile, byenke kantite sa a kapab kalkile fasil atravè [[Lwa Mouvman Newton|Twazyèm Lwa Newton]]: <math>\boldsymbol{F_{2}}=-\boldsymbol{F_{1}}</math>.
Se poutèt sa, vektè <math>\boldsymbol{\hat{r}_{12}}</math> bay direksyon fòs la, men se pwodwi <math>q_1 q_2</math> ki detèmine si fòs la se atire oswa repouse: si <math>q_1 q_2</math> pozitif, fòs la repouse; si <math>q_1 q_2</math> negatif, fòs la atire<ref>[http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/elefor.html#c1 Lwa Koulon an], Hyperphysics</ref>.

== Konstan Coulomb ==
[[Konstan Coulomb]] se [[Konstan Fizik|konstan]] [[pwopòsyonèl]] ki parèt nan ekspresyon lwa Coulomb an {{sfn|Séguin|Descheneau|Tardif|2010| p=29, {{kol.|1}}}}. Konstan an vle di <math>k_\mathrm{C}</math>, <math>k_\mathrm{e}</math>{{sfn|Macchi|Moruzzi|Pegoraro|2017|p=1}} oswa <math>k_\mathrm{0}</math>{{sfn|Alcácer|2018|p=A-2}}. Li defini apati [[pèmitivite vakyòm]]{{sfn|Macchi|Moruzzi|Pegoraro|2017|p=1}}:
:<math>k_{\rm C} = \frac {1}{4 \pi \varepsilon_0} \approx </math> {{Inite|8.9875517923(14)|e=9|[[newton (inite) |N ]]||[[mèt|m]]|2|[[Coulomb|C]]|-2}}

== Jeneralizasyon lwa Coulomb ki depann de tan ==

{{Atik detaye|Ekwasyon Jefimenko}}

Solisyon jeneral ak kozatif [[ekwasyon Maxwell]] yo bay [[ekwasyon Jefimenko]]. Ekwasyon sa yo se jeneralizasyon ki depann de tan ([[elektwodinamik]]) lwa Coulomb a ak lwa Biot-Savart, ki te okòmansman vre sèlman pou domèn elektwostatik ak mayetostatik osi byen ke pou kouran dirèk.

Ekwasyon Jefimenko bay [[chan elektrik]] ak chan mayetik akòz distribisyon chaj ak kouran elektrik nan espas. Yo pran an kont reta akòz pwopagasyon nan jaden (tan "reta") akòz valè a fini nan vitès la nan limyè ak efè relativist. Se poutèt sa yo ka itilize pou deplase chaj ak kouran. Yo se solisyon jeneral ekwasyon Maxwell yo pou nenpòt distribisyon abitrè chaj ak kouran.

== Nòt ak referans ==
{{références}}

== Gade tou ==
{{Lòt pwojè| commons=Kategori:Coulomb fòs| tit komen = Koulomb fòs}}

=== Bibliyografi ===
* {{Liv | lang=en | premye non=Luís | non=Alcácer | title=Estrikti elektwonik semi-conducteurs òganik | subtitle=polymers ak ti molekil | kote=San Rafael | Piblikatè=Morgan & Claypool | koleksyon=[[IOP Publishing|IOP]] fizik brèf | dat=12/2018 | nimewo edisyon=1 | total paj={{XIV}}-115 | gwosè liv={{dunit|17.8|25.4|cm}} | isbn10=1-64327-165-2 | isbn=978-1-64327-165-1 | oclc=1078886134 | doi=10.1088/2053-2571/aaddd8 | prezantasyon sou entènèt=https://iopscience.iop.org/book/978-1-64327-168-2 | li sou entènèt={{Google Books|id=e7V-DwAAQBAJ}} | konsilte le=4 jen 2022 | label=Alcácer 2018}}.
* {{Liv | lang=en | firstname1=Andrea | name1=Macchi | firstname2=Giovanni | name2=Moruzzi | firstname3=Francesco | name3=Pegoraro | title=Pwoblèm nan elektwomayetik klasik | subtitle={{inite|157|egzèsis}} ak solisyon | kote=Cham | Piblikatè=[[Springer Science+Business Media|Springer]], eksepte {{kol.}} | dat=12/2017 | nimewo edisyon=1 | total paj={{XVIII}}-454 | gwosè liv={{dunit|15.6|23.4|cm}} | isbn10=3-319-63132-2 | isbn1=978-3-319-63132-5 | isbn2=978-3-319-87481-4 | ean=9783319631325 | oclc=1041736300 | doi=10.1007/978-3-319-63133-2 | sudoc=227832833 | prezantasyon sou entènèt=https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-319-63133-2 | li sou entènèt={{GoogLiv yo|id=lrJCDwAAQBAJ}} | konsilte le=4 jen 2022 | etikèt = Macchi, Moruzzi ak Pegoraro 2017}}.
* {{Liv | lang=en | firstname1=Marc | name1=Séguin | firstname2=Julie | name2=Descheneau | firstname3=Benjamin | name3=Anreta | title=Fizik {{XXI}} | volim=B | tit volim=Elèktrisite ak mayetis | kote=Brusèl | Piblikatè=[[De Boeck Group|De Boeck inivèsite]], eksepte {{kol.}} | dat=6/2010 | nimewo edisyon=1 | total paj={{XIX}}-556 | gwosè liv={{dunit|21.3|27.5|cm}} | isbn10=2-8041-6190-0 | isbn=978-2-8041-6190-3 | ean=9782804161903 | oclc=708358339 | bnf=422427877 | sudoc=146796772 | prezantasyon sou entènèt=https://www.deboecksuperieur.com/travail/9782804161903-physique-xxi | li sou entènèt={{Google Books|id=kG6S338ebMsC}} | konsilte le=4 jen 2022 | label=Séguin, Descheneau and Tardif 2010}}.

=== Atik ki gen rapò ===
* [[fòs (fizik)|Fòs]]
* [[Potansyèl elektrik]]
* [[Konstan fizik]]

=== Lyen ekstèn ===
* [http://www.ampere.cnrs.fr/parcourspedagogique/zoom/coulomb/fortification/index.php Ampère ak istwa elektrisite] ak yon videyo [http://www.ampere.cnrs.fr /parcourspedagogique/ zoom/video/coulomb/video/coulomb.php Coulomb envante yon balans pou elektrisite]


[[Kategori:Lwa elektrik|Koulon]]
[[Kategori:Elektwostatik]]