חוק קולון

צ'ארלס קולון

צָ'ארְלְס אוּגוּסְטִין דֵה קוֹלוֹן (Charles Augustin de Coulomb)

נולד ב- 14 ליוני 1736, בעיירה אנגוליים שבצרפת. משפחתו הייתה משפחה אמידה, ולאחר שקולון הצעיר בגר היא עברה לגור בפאריז. אך זמן לא רב לאחר המעבר איבד אבי המשפחה את רוב הונו בהשקעות לא מוצלחות. הוריו של קולון נפרדו והוא עבר לגור עם אביו בעיר אחרת לא הרחק מפאריז. בשנת 1760, בגיל 24, התקבל קולון לאקדמיה הצבאית "אֶקוּל דוּ גֶ'נְיֵיה", וסיים את לימודיו שם כעבור שנתיים. מהאקדמיה הצבאית יצא קולון עם תואר מהנדס ועם דרגת סגן.

בשנת 1764 הוא נשלח לשרת כמהנדס צבאי באי מַרְטִינִיק שבאיי הודו המערבית. שם היה קולון אחראי על בניית מצודה חדשה שתגן על האי והאזור, מצודה שנקראה מצודת בּוֹרְבּוֹן. קולון סבל באי ממזג-האוויר הטרופי והיה חולה לעיתים תכופות. חוליו אילץ אותו בסופו של דבר להסכים לשוב חזרה לצרפת, אחרי שירות של תשע שנים במקום.


בצרפת המשיך קולון את עבודתו כמנהל פרוייקטים לבנייה. אך בהדרגה עזב תחום זה ועבר ממנהל ליועץ. את תחום הבנייה הוא החליף במכאניקה, במחקר בחיכוך ולבסוף בחקר מטענים חשמליים.

בשנת 1777 הוא המציא מכשיר למדידת כוח הדחייה בין שני מטענים חשמליים בעלי סימן זהה (חיובי או שלילי). מכשיר המדידה נקרא Torsion Balance (מאזן הכיפוף). המכשיר הוא בצורת גליל. מהחלק העליון של הגליל יורד מוט דק שבקצהו גולת מתכת. מוט זה מקובע במקומו ואינו ניתן להזזה. אל מוט זה ניתן לחבר מקור חשמל כך שמטען חשמלי יגיע לגולה שבקצהו. גולה נוספת נמצאת קרוב לגולה הראשונה, אך גולה זו מחובר למוט שני בעזרת פיסה גמישה הניתנת לכיפוף. גם אל הגולה השנייה ניתן להעביר מטען חשמלי דרך המוט. כעת, אם נעביר מטען חשמלי בעל סימן זהה לשתי הגולות יופעל כוח דחייה ביניהן. כוח הדחייה החשמלי ירחיק את שתי הגולות עד אשר הוא ישתווה לכוח שהפיסה הגמישה מפעילה כדי להתנגד לכיפופה. את הכוח הגורם לכיפוף הפיסה ניתן למדוד ולכמת עבור כל זווית כיפוף. כך ניתן למדוד את הכוח המופעל בין המטענים כתלות בגודל שני המטענים והמרחק הנמדד בין מרכזי שתי הגולות.

מאזן כיפוף

בשנת 1785 הוא החל לנסח את חוק המטענים החשמליים אשר ישא את שמו. חוק המטענים של קולון קבע כי מטענים חשמליים בעלי סימן זהה מפעילים כוח דחייה אחד על השני ואילו מטענים בעלי סימן חשמלי זהה מפעילים כוח משיכה. עוצמת הכוח המופעל היא ביחס הפוך לריבוע המרחק בין המטענים וניתנת לחישוב לפי הנוסחה הבאה:


    K – יחס קבוע, המכונה קבוע קולון
    q1 – מטען חשמלי ראשון
    q2 – מטען חשמלי שני
    r – המרחק בין המטענים

על שמו קרויה יחידת מידה למטען חשמלי – "קולון" אשר סימונה [c].

קולון נפטר ב- 23 לאוגוסט 1806.





[ עמוד ראשי - המצאות | מתמטיקה קדומה | מספרים אי-רציונליים | משפט פיתגורס | גיאומטריה אוקלידית | אלגברה | התפתחות הסְפַרוֹת | משוואות קוביות וקווארדיות | מספרים מורכבים | לוגריתם | חשבון דיפרנציאלי ואינטגראלי | עיקרון הציפה | זכוכית מגדלת | משקפיים | מיקרוסקופ | טלסקופ | חוק סְנֵל | חוק בויל | חוקי התנועה | עיקרון ברנולי | שלושת חוקי התרמודינמיקה | טבלה מחזורית | מדידת מהירות האור | כוח לורנץ | קרינת רנטגן | טרנספורמצית לורנץ | תורת היחסות הפרטית | גילוי האטום | תורת היחסות הכללית | חשמל | חוק קולון | חוק אוהם | חוקי קירכהוף | נורת להט | מנוע קיטור | מנפה כותנה | מצלמה | מקרר | מזגן | מחשב | מכבש דפוס | כתב ברייל | טלגרף | טלפון | רדיו | טלוויזיה | כדור פורח | מצנח | רכבת | אופניים | מכונית | אווירון מדחף | מטוס סילון | אבק שריפה | תותח | רובה מוסקט | מרגמה | אקדח | מוקש | מקלע | רובה-מטען | הוביצר | תת-מקלע | רימון-יד | טנק | רובה-סער | פצצת אטום | תורת האבולוציה | פסטור | תיאוריית התורשה | פניצילין ]