กฎของคูลอมบ์ (Coulomb’s Law)
ขนาดของแรงระหว่างประจุไฟฟ้าทั้งสอง มีค่าแปรผันตามขนาดประจุแต่ละตัว และแปรผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างประจุทั้งสอง โดยทิศทางของแรงที่ประจุกระทำต่อกันจะอยู่ในแนวเส้นตรงที่ลากเชื่อมต่อระหว่างประจุคู่นั้น ๆ แรงกระทำระหว่างประจุชนิดเดียวกัน (บวกทั้งคู่ หรือ ลบทั้งคู่) เป็นแรงผลัก และมีทิศชี้ออกจากกันในแนวเส้นตรงที่เชื่อมระหว่างประจุทั้งสอง แรงกระทำระหว่างประจุคนละชนิดกัน (บวกและลบ) เป็นแรงดึงดูด และมีทิศทางชี้เข้าหากันในแนวเส้นตรงที่เชื่อมระหว่างประจุทั้งสอง
“แรงดูดหรือแรงผลักระหว่างประจุไฟฟ้าเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลคูณระหว่างประจุและเป็นสัดส่วนโดยผกผันกับกำลังสองของระยะ ทางระหว่างประจุนั้น”
F = แรงระหว่างประจุไฟฟ้า มีหน่วยเป็น นิวตัน
Q1 , Q2 = ประจุไฟฟ้าทั้งสอง มีหน่วยเป็น คูลอมบ์
R = ระยะห่างระหว่างประจุ มีหน่วยเป็น เมตร
k = ค่าคงที่ในกฎของคูลอมบ์ = 9×109 Nm2/c2
ไม่ต้องใส่เครื่องหมายประจุในการคำนวนหาแรง เพราะ เครื่องหมายเพียงแต่แสดงว่า ประจุดูดกันหรือผักกันเท่านั้นแรงดูด แรงผลักทางไฟฟ้าสถิต เป็นปริมาณเวกเตอร์ , เวลามีหลายแรงมากระทำร่วมกัน จะต้องรวมแบบเวกเตอร์ , การคิดแรงแบบเวกเตอร์ให้เอาตัวถูกกระทำเป็นหลัก เวกเตอร์ทุกเวกเตอร์จะออกจากจุดที่ถูกกระทำนั้น มีหลักการดังนี้
– ถ้าแรง 2 แรงตั้งฉากกัน ดัง Movie ด้านล่าง
เมื่อ
คือแรงลัพธ์ ( N)
คือ แรงที่หนึ่งที่ทำต่อวัตถุที่จุดเดียวกัน (N)
คือ แรงที่สองที่ทำต่อวัตถุที่จุดเดียวกัน (N)
– ถ้าแรง 2 แรงทำมุมใด ๆ ที่ไม่ใช่ มุม 90 องศา ให้ใช้ทฤษฎีของสี่เหลี่ยมด้านขนาน movie ด้านล่าง
มีหลักการดังนี้ คือ ให้ลากเส้นประในแนวขนานกับแรงทั้งสองจะได้เป็นรูป 4 เหลี่ยมด้านขนาน จากนั้นให้ลากเส้นทะแยงมุมทำมุมแอลฟากับแรงในแนวนอน จะได้แรงลัพธ์ มีสูตรในการคำนวน คือ
มีหลักการดังนี้ คือ จาก movie จะเห็นว่ามี เวกเตอร์ 2 เวกเตอร์ทำมุมกันอยู่ ซึ่งเราก็จะได้เวกเตอร์ลัพธ ก็คือ เส้นที่ลากเชื่อมระหว่างจุดเริ่มต้นของเวกเตอร์ตัวแรกกับจุดปลายหัวลูกศรของเวกเตอร์ตัวที่ 2 โดยมีปลายหัวลูกศรของเวกเตอร์ลัพธ์อยู่ที่จุดปลายหัวลูกศรของเวกเตอร์ตัวที่ 2
