Charles Augustin de Coulomb

Kindheit und Jugend

CHARLES AUGUSTIN DE COULOMB wurde am 14. Juni 1736 im südfranzösischen Angouleme in einer wohlhabenden Familie geboren. Nach dem Studium der Mathematik und der Naturwissenschaften in Paris wählte er den Militärberuf. Als Offizier des technischen Dienstes leitete er die Festungsbauarbeiten auf der Insel Martinique, wo er neun Jahre verbrachte.

Erste wissenschaftliche Untersuchungen

Bereits während seines Aufenthaltes auf Martinique beschäftigte er sich nebenbei mit wissenschaftlichen Arbeiten auf dem Gebiet der technischen Mechanik, hauptsächlich mit einigen Problemen der Statik. Im Jahre 1776 kehrte er nach Frankreich zurück. Hier beteiligte er sich an einem Wettbewerb, den die Französische Akademie der Wissenschaften mit dem Ziel der Vervollkommnung von Navigationseinrichtungen ausgeschrieben hatte. COULOMB löste das gestellte Problem erfolgreich, studierte außerdem den Magnetismus ausführlicher, insbesondere die Abhängigkeit der Eigenschaften der Magneten von der Temperatur.

Mitglied der französischen Akademie

Für seine erfolgreiche Neukonstruktion des Kompasses und andere Arbeiten wurde er 1782 zum Mitglied der Akademie ernannt. Obwohl er auch weiterhin im Militärdienst verblieb, hatte er so doch größere Möglichkeiten zum Experimentieren und wurde in der wissenschaftlichen Welt bekannt.
Im Jahr 1784 veröffentlichte COULOMB eine Arbeit über die Abhängigkeit des Drehmoments eines Drahtes von dessen Durchmesser, Länge und Torsionswinkel sowie von einer konstanten Größe, die von den physikalischen Eigenschaften des Drahtes abhängig ist.
Gleichzeitig beschrieb er auch ein Verfahren zur Messung kleiner Kräfte mithilfe der sogenannten Drehwaage, die später "coulombsche Waage" genannt wurde.

Die Entdeckung des coulombschen Gesetzes

In den Jahren 1785 bis 1789 veröffentlichte er sieben grundlegende Arbeiten auf dem Gebiet der Elektrizität und des Magnetismus. Die Drehwaage verwendete COULOMB auch für die Messung der Kraft, mit der zwei elektrische Punktladungen aufeinander einwirken. Wie er ermittelte, ist diese Kraft dem Produkt der Ladungen direkt proportional und dem Quadrat ihrer Abstände umgekehrt proportional. Diese erste quantitative Beziehung in der Elektrizitätslehre überprüfte COULOMB auch nach einem anderen Verfahren. Das von ihm entdeckte Gesetz wird heute als coulombsches Gesetz bezeichnet. Es lautet:

$\begin{array}{l}F=\frac{1}{4\pi \cdot {\epsilon }_0\cdot {\epsilon }_r}\cdot \frac{Q_1\cdot Q_2}{r^2}\\ {\epsilon }_{\text{0}}\text{ elektrische Feldkonstante}\\ {\epsilon }_{\text{r}}\text{ Dielektrizitätszahl}\\ Q_{\text{1}},Q_{\text{2}}\text{ Ladungen der Körper}\\ r\text{ Abstand der geladenen Körper}\end{array}$

COULOMB entdeckte weiterhin, dass sich die elektrische Ladung in den Körpern nicht entsprechend ihrer chemischen Zusammensetzung aufteilt, sondern bei einer wechselseitigen Berührung infolge der elektrischen Abstoßungskräfte von einem auf den anderen Körper übergeht. Ebenso klärte er auf, dass die elektrische Feldstärke in einem Punkt in der Nähe der Oberfläche eines geladenen Leiters der Flächenladungsdichte auf dem Leiter proportional ist.

Coulomb öffentliches Wirken

Neben seiner wissenschaftlichen Tätigkeit bekleidete COULOMB auch öffentliche Ämter: Er nahm eine bedeutende Stelle im Ministerium für Unterrichtswesen ein und hatte die Funktion des Generalinspektors für Gewässer und Quellen. Später jedoch fiel er bei den höheren Regierungsstellen in Ungnade und gab die öffentliche Tätigkeit auf.

Als im Jahre 1789 die Französische Revolution ausbrach, zog er sich auf sein Gut bei Blois zurück, wo er sich ganz der wissenschaftlichen Arbeit widmete. Im gleichen Jahr erschien sein bedeutendes Werk, in dem er die Vorstellung von der Existenz zweier Elektrizitätsarten auch auf den Magnetismus ausdehnte und ein Gesetz formulierte, nach dem die Wirkung zwischen den Magnetpolen analog ist.

Coulombs wissenschaftlicher Nachlass

COULOMB hat mit seinen wissenschaftlichen Arbeiten in die Fachgebiete Elektrizität und Magnetismus exakte quantitative Methoden eingeführt und die Prinzipien der newtonschen Mechanik auch auf die Elektrizität und den Magnetismus angewendet. Seine Drehwaage wurde in den empfindlichsten elektrischen Messgeräten, aber auch in anderen Gebieten der Physik erfolgreich eingesetzt. Nach dem Machtantritt NAPOLEONs erhielt COULOMB seine Ämter wieder zurück, die er bis an sein Lebensende bekleidete. Er starb am 23. August 1806 in Paris.