쿨롱의 법칙이란?

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전기의 힘에 대한 ‘쿨롱(Coulomb)의 법칙’

 

프랑스의 화학자였던 뒤 파이(Charles Francois du Fay 1698-1739)는 유리관을 문질렀을 때 발생하는 정전기와, 호박(琥珀)을 문질렀을 때 생기는 정전기의 성질이 같지 않으며, 같은 성질의 정전기는 서로 밀고, 다른 성질의 정전기는 서로 끄는 현상을 발견했다. 그리하여 그는 1733년에 ‘전기에는 두 가지가 있다’는 결론을 내렸다. 파이의 이러한 발표 이후, 음전기와 양전기가 존재한다는 것을 알게 된 것은 몇 해가 더 지나서였다. (라이덴병 참고).

 

프랑스의 물리학자였던 쿨롱(Charles Augustin du Coulomb 1736-1806)은 파이가 발견한 이러한 정전기의 성질을 연구한 끝에 1780년대에 아래와 같은 ‘쿨롱의 법칙’(Coulomb's Law)을 발견했다.

 

“정전기를 가진 두 물체 사이에 작용하는 서로 끌거나 밀거나 하는 힘의 크기(전기력)는 각각이 가진 정전기의 양(전하량)에 비례하고, 둘 사이의 거리의 제곱에 반비례한다.”

 

F = k_e×q₁×q₂÷ r²

 

F는 전기력, k_e는 비례상수, q₁, q₂는 각 물체의 전하량, r은 둘 사이의 거리

 

이후 쿨롱의 법칙은 전자기학(電磁氣學) 발전에 기초가 되었다. 오늘날 전기를 띤 물체가 미치는 전기력의 범위를 전기장(電氣場 electric field)이라 한다. 쿨롱의 법칙은 전기장만 아니라 자기장(magnetic field)에서도 동일하게 적용되어, ‘로렌츠의 힘의 법칙’(Lorentz Force Law)을 탄생시켰다.

 

 

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