Coulombs Gesetz – Gleichung
Coulombs Gesetz ist ein physikalisches Gesetz, das die elektrischen Kräfte zwischen elektrisch geladenen Teilchen beschreibt. Diese skalare Form des Coulombschen Gesetzes gibt die Größe der Vektorkraft F zwischen zwei Punktladungen an, jedoch nicht deren Richtung. Hierbei ist K oder ke die Coulomb-Konstante (ke ≈ 8.988×109 N⋅m2⋅C−2), q1 und q2 sind die signierten Größen der Ladungen und der Skalar r ist der Abstand zwischen den Ladungen. Coulombs Gesetz kann auch in seiner Vektorform ausgedrückt werden.
Anwendung des Coulombschen Gesetzes
Coulombs Gesetz kann verwendet werden, um die Kraft zwischen geladenen Teilchen (z.B. zwei Protonen) oder zwischen zwei geladenen Objekten zu berechnen. Die Größe der elektrischen Kraft F ist direkt proportional zur Menge einer elektrischen Ladung, q1, multipliziert mit der anderen, q2, und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands zwischen den Teilchen. Die Proportionalität der elektrischen Kraft zu 1/r2 wurde mit großer Präzision verifiziert.
Die Bedeutung von Coulombs Gesetz
Je größer die Ladung der Objekte, desto größer ist das elektrostatische Feld. Je größer der Abstand zwischen den Objekten, desto schwächer ist das elektrostatische Feld zwischen ihnen und umgekehrt. Wenn q1 und q2 beide entweder positiv oder negativ geladen sind, ist die Kraft abstoßend. Wenn q1 und q2 entgegengesetzte Polaritäten oder Ladungen haben, ist die Kraft anziehend.
Coulombs Gesetz in Vektorform
Coulombs Gesetz kann auch in seiner Vektorform ausgedrückt werden. Dabei konzentrieren wir uns auf Teilchen 1 und schreiben die auf es wirkende Kraft in Bezug auf einen Einheitsvektor, der entlang einer radialen Achse durch die beiden Teilchen verläuft, radial weg von Teilchen 2. Wie bei anderen Einheitsvektoren hat eine Größe von genau 1 und keine Einheit. Mit diesen Entscheidungen schreiben wir die elektrostatische Kraft als: wobei r der Abstand zwischen den Teilchen und k eine positive Konstante ist, die als Coulomb-Konstante bezeichnet wird.
Häufig gestellte Fragen
Was sind die Hauptanwendungen des Coulombschen Gesetzes? Das Coulombsche Gesetz hat viele Anwendungen im modernen Leben, von Xerox-Maschinen über Laserdrucker und elektrostatische Luftreinigung bis hin zur Pulverbeschichtung.
Was ist der Hauptzweck des Coulombschen Gesetzes? Das Coulombsche Gesetz kann verwendet werden, um die Kraft zwischen geladenen Teilchen (z.B. zwei Protonen) oder zwischen zwei geladenen Objekten zu berechnen. Die Größe der elektrischen Kraft F ist direkt proportional zur Menge einer elektrischen Ladung, q1, multipliziert mit der anderen, q2, und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands zwischen den Teilchen.
