과학자/1700년대

샤를 오귀스탱 드 쿨롱

Mintaka5 2024. 10. 15. 11:54
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Charles-Augustin de Coulomb, 1736~1806

쿨롱, 출처-위키피디아

출생

1736년 프랑스 왕국 앙굴렘(Angoulême)에서 아버지 앙리 쿨롱(Henri Coulomb, 1706~?)과 어머니 카트린 쿨롱(Catherine Coulomb, 1711~?)사이에서 태어남. 

 

배경

프랑스 과학자로서 전자기학, 고전역학등의 분야에서 많은 연구를 함. 쿨롱의 법칙(정전기력의 크기를 나타낸 법칙)을 실험적으로 밝혀내 현재까지도 물리학에 있어서 중요한 발견을 한 인물로 알려져있다.

 

초년

어린시절 앙굴렘에서 파리로 이사가서 수학에 흥미를 많이 느끼고 수학과 관련된 직업을 가지고자 했다. 샤를 드 쿨롱이라는 이름에서 드(de)가 들어가면 보통 귀족이기 마련인데 쿨롱 집안은 귀족집안은 아니였다. 

1759(루이15세 44년)~1761(루이15세 46년)년까지 샤를 빌메지에르 군사학교(École du Génie de Mézières)에 들어가서 공부와 군사교육을 받는다. 1761년 중위계급장을 달고 마르티니크에서 1769년까지 복무하는데 중남미의 열대기후에 몸이 허약해지면서 다시 프랑스로 돌아온다.

 

과학자의 길로

1772년(루이15세 57년) 다시 프랑스로 돌아와서 왕립 과학원(과학 아카데미)에 자신이 연구해왔던 리뷰 에세이를 보내 입회 허락이 떨어지면서 1773년 미적분학을 이용해 옹벽제방의 추력, 석조 구조물의 균형성에 대한 연구를 진행하게 된다. 군 장교로서의  경험이 살려져 요새 수리, 무기에관한 실험, 로프 탄성&마찰력 실험을 하면서 점점 공로를 인정받게 된다.  

1784년(루이16세 10년) 앙지빌레 백작(Comte d'Angiviller, 1730~1809)추천으로 프랑스 전역의 운하, 수로를 관리하는 책임자로 임명되고 1786년 중령으로 진급한다. 

 

쿨롱의 법칙

I. 역제곱법칙

1784년 이때 인생에 있어 가장 중요한 연구를 발표하게 되는 해인데 그 유명한 쿨롱의 법칙이 발표된 해. 

뉴턴(Isaac Newton, 1642~1727)이 발견한 만유인력에서부터 밝혀낸 전자기학의 만유인력의 법칙. 설명하자면 두 전하 q₁, q₂가 서로 거리r 만큼 떨어져있을 때 두 전하가 받는 힘의 크기를 나타낸 것이 쿨롱의 법칙이다.

쿨롱의 법칙

F는 전기력,  ke는 쿨롱상수로서 그 값은 8.98 x 10^9 Nㆍm^2ㆍC^-2,  q₁과q₂는 각 전하, r은 두 전하 q₁, q₂사이의 거리이다.  두 물체사이의 전하량이 클수록 전기력F또한 크다.  쿨롱상수 값은 다음과 같이 또 표현된다. 

쿨롱 상수

 

II. 전하량

전기력을 결정짓는 요소로서 그 기반은 전하를 띤 입자. 입자의 갯수가 많아지면 많아질수록 전기력(F)가 강해진다. 쿨롱은 입자가 띠고 있는 전기의 양을 쿨롱(C)을 써서 표현했다.

 
1쿨롱 1C = 1A X 1s
1쿨롱 = 전류1암페어(A)가 1초동안 흘렀을 때 이동한 전하의 양

이는 화학에서도 쓰이는데, 전자1몰(아보가드로 수, 6.02 X 10^23)을 패러데이 상수 F=96.485kC으로 변환되기도 한다.

 

  전하 분포 곱의 값
척력일 경우 q₁, q₂서로 다른 극의 전하로 대전되어 있음 -
인력일 경우 q₁, q₂가 서로 같은 극의 전하로 대전되어 있음 +

 

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