Шарль Огюстен де Кулон ( / ˈ k uː l ɒ m , - l oʊ m , k uː ˈ l ɒ m , - ˈ l oʊ m / , KOO -lom, -lohm, koo- LOM , -LOHM ; [1] фр.: [kulɔ̃] ; 14 июня 1736 — 23 августа 1806) был французским офицером , инженером и физиком . Он наиболее известен как одноимённый открыватель того, что сейчас называется законом Кулона , описанием электростатической силы притяжения и отталкивания. Он также проделал важную работу по трению .
Единица измерения электрического заряда в системе СИ — кулон — была названа в его честь в 1880 году. [2]
Шарль-Огюстен де Кулон родился в Ангулеме , графство Ангумуа , Франция , в семье Генри Кулона, инспектора королевских поместий родом из Монпелье , и Катрин Баже. Он был крещен в приходской церкви Святого Андрея. Семья переехала в Париж в раннем детстве, и он учился в Коллеже Мазарини . Его исследования включали философию, язык и литературу. Он также получил хорошее образование в области математики, астрономии, химии и ботаники. Когда его отец потерпел финансовую неудачу, он был вынужден покинуть Париж и отправиться в Монпелье . В это время Кулон представил свою первую публикацию Обществу наук в Монпелье . Он вернулся в Париж и сдал экзамены в Королевскую школу гениев в Мезьере в 1760 году.
Он окончил учёбу в 1761 году и присоединился к французской армии в качестве инженера в звании лейтенанта . В течение следующих двадцати лет он был направлен в различные места, где занимался инженерией: структурное строительство, фортификация, механика грунтов , а также другие области инженерии. Его первым назначением был Брест, но в феврале 1764 года его отправили на Мартинику , в Вест-Индию , где он был назначен ответственным за строительство нового форта Бурбон , и эта задача занимала его до июня 1772 года. Его здоровье ухудшилось в течение трёх лет, которые он провёл на Мартинике, что повлияло на него на всю оставшуюся жизнь.
По возвращении во Францию Кулон был отправлен в Бушен . Он начал писать важные работы по прикладной механике и представил свою первую работу в Парижской академии наук в 1773 году. В 1779 году Кулон был отправлен в Рошфор, чтобы сотрудничать с маркизом де Монталамбером в строительстве форта, полностью сделанного из дерева, недалеко от острова Экс . Во время своего пребывания в Рошфоре Кулон продолжал свои исследования в области механики, в частности, используя верфи в Рошфоре в качестве лабораторий для своих экспериментов. Также в 1779 году он опубликовал важное исследование законов трения ( Théorie des machines simples, en ayant regard au frottement de leurs parties et à la roideur des cordages ), за которым двадцать лет спустя последовал мемуар о сопротивлении жидкости. [3]
По возвращении во Францию в звании капитана он работал в Ла-Рошели , на острове Экс и в Шербуре . Он открыл сначала обратную зависимость силы между электрическими зарядами и квадратом расстояния до них, а затем такую же зависимость между магнитными полюсами . Позже эти зависимости были названы в его честь законом Кулона .
В 1781 году он был размещен в Париже . В 1787 году вместе с Теноном он посетил Королевский военно-морской госпиталь в Стоунхаусе, и они были впечатлены революционным дизайном «павильона» и рекомендовали его французскому правительству. С началом Революции в 1789 году он оставил свою должность интенданта вод и фонтанов и удалился в небольшое поместье, которым он владел в Блуа . [3]
Он был отозван в Париж на некоторое время, чтобы принять участие в новом определении мер и весов , которое было предписано Революционным правительством . Он стал одним из первых членов Французского национального института и был назначен инспектором народного образования в 1802 году. Его здоровье было уже очень слабым, и четыре года спустя он умер в Париже. [3]
Кулон оставил после себя наследие пионера в области геотехнической инженерии за свой вклад в проектирование подпорных стенок . Его имя — одно из 72 имен, высеченных на Эйфелевой башне .
В 1784 году вышел его мемуар Recherches théoriques et expérimentales sur la force de torsion et sur l'élasticité des fils de metal [4] (Теоретические исследования и эксперименты по кручению и упругости металлической проволоки). В этом мемуаре содержались результаты экспериментов Кулона по силе кручения для металлических проволок, в частности, в крутильных весах . Его общий результат:
момент крутящего момента для проводов из одного и того же металла пропорционален углу закручивания, четвертой степени диаметра и обратно пропорционален длине провода.
В 1785 году Кулон представил свои первые три доклада по электричеству и магнетизму:
В результате этих трех эссе, отталкивающее действие двух шариков, наэлектризованных в природе, вызывает напряжение в другом месте, соответствует обратному разуму расстояний. Перевод: Таким образом, из этих трех испытаний следует, что сила отталкивания, которую два шара, [которые были] наэлектризованы одинаковым видом электричества, оказывают друг на друга, обратно пропорциональна квадрату расстояния.
В последующие годы было опубликовано четыре отчета:
Кулон объяснил законы притяжения и отталкивания между электрическими зарядами и магнитными полюсами, хотя он не нашел никакой связи между этими двумя явлениями. Он считал, что притяжение и отталкивание были обусловлены различными видами жидкостей .
Кулон также внес значительный вклад в область трибологии . [12] Открытия Гийома Амонтона и Кулона хорошо известны как законы трения Амонтона-Кулона . Он завершил наиболее полное исследование трения, предпринятое в восемнадцатом веке, и был назван Дунканом Доусоном одним из 23 «Людей трибологии». [13]