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Coulombsche Gesetz

Das Coulombsche Gesetz beschreibt die Anziehungskräfte bzw. Abstoßungskräfte zwischen Ladungen / geladenen Körpern.

 Coulombsche Gesetz F = k * (Q1 * Q2 / r²)

Q1 = elektrische Ladung 1
Q2 = elektrische Ladung 2
r = Abstand zwischen den Ladungen

k = 1 / (4 * Π * ε0) = dimensionsbehafteter Proportionalitätsfaktor
Coulombsche Gesetz Proportionalitätsfaktor k = 1 / 4Πε

ε0 = Permittivität (veraltet: Dielektrizitätskonstante) = 8,8542 * 10^-12 As / VmPermittivitaetskonstante (εₒ = 8,8542*10^-12 As/Vm)

Beispiele:

Angabe:

  • Q1 = +e (1,6*10^-19 As)
  • Q2 = -e(-1,6*10^-19 As)
  • r = 0,526 * 10^-10 m (Abstand Proton zum Elektron)
  • ε0 = 8,85 * 10^-12 As/(Vm)

 

Berechnung der elektrostatischen Anziehung (Coulombsche Kraft) zwischen Proton und Elektron eines Atoms

Berechnung:

F = k * (Q1 * Q2 / r²)
F = (1 / (4*Π * 8,8542*10^-12As/Vm)) * (1,6*10^-19As * -1,6*10^-19As) / (1,6727*10^-10m)²)
F = 0,00899 * -1,5305 * 10^-28

F = -1,3759 * 10^-30N

 

Berechnung eines Feldes welches von mehreren Ladungen erzeugt wird (Superpositionsprinzip)