📂전자기학

쿨롱 법칙

법칙¹

고정된 점전하 $q$로부터 거리가 $\cR$만큼 떨어진 시험전하 $Q$가 받는 힘을 쿨롱 힘이라 하고 수식은 다음과 같다.

$$ \mathbf{F} = \dfrac{1}{4\pi \epsilon_{0}} \dfrac{qQ}{\cR ^2} \crH \tag{1} $$

이를 쿨롱 법칙^{Coulomb’s law}이라 한다.

설명

쿨롱 법칙은 반복된 실험을 통해 얻어낸 실험 법칙이다. 따라서 수학적으로 증명할 수는 없다. 마치 수학에서 공리와 같다. $\epsilon_{0}$는 진공에서의 유전율^{permittivity of free space}이며 그 값은 $8.85 \times 10^{-12} \dfrac{\mathrm C^2}{\mathrm N \cdot \mathrm m^2}$ 이다.

수식 $(1)$은 국제단위계^{systeme international, SI}로 표기한 것이다. 가우스 단위계^{Gaussian system}로 나타내면 아래와 같다.

$$ \mathbf{F} = \dfrac{qQ}{\cR ^2} \crH $$

이는 국제단위계에서 앞의 비례상수를 $1$로 치환한 것이다. $\dfrac{1}{4\pi\epsilon_{0}} \equiv 1$이라는 말이다. 국제단위계를 가우스단위계로 바꾸는 방법은 $\epsilon_{0}$를 $\dfrac{1}{4\pi}$로 치환하면 된다.