Coulombs Rechtsphysik

Coulombsches Gesetz, mathematische Beschreibung der elektrischen Kraft zwischen geladenen Objekten. Es wurde vom französischen Physiker Charles-Augustin de Coulomb aus dem 18. Jahrhundert formuliert und entspricht dem Gravitationsgesetz von Isaac Newton.

Elektrizität: Coulombs Gesetz

Statische Elektrizität ist ein bekanntes elektrisches Phänomen, bei dem geladene Teilchen von einem Körper auf einen anderen übertragen werden. Zum Beispiel wenn

Sowohl die Gravitations- als auch die elektrischen Kräfte nehmen mit dem Quadrat des Abstands zwischen den Objekten ab, und beide Kräfte wirken entlang einer Linie zwischen ihnen. Nach dem Coulombschen Gesetz werden Größe und Vorzeichen der elektrischen Kraft jedoch eher durch die elektrische Ladung als durch die Masse eines Objekts bestimmt. Die Ladung bestimmt also, wie der Elektromagnetismus die Bewegung geladener Objekte beeinflusst. Ladung ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie. Jeder Bestandteil der Materie hat eine elektrische Ladung mit einem Wert, der positiv, negativ oder null sein kann. Zum Beispiel sind Elektronen negativ geladen und Atomkerne sind positiv geladen. Die meisten Schüttgüter haben eine gleiche Menge an positiver und negativer Ladung und somit keine Nettoladung.

Laut Coulomb hat die elektrische Kraft für Ladungen in Ruhe folgende Eigenschaften:

Wie Ladungen stoßen sich gegenseitig ab; im Gegensatz zu Gebühren anziehen. Somit stoßen sich zwei negative Ladungen gegenseitig ab, während eine positive Ladung eine negative Ladung anzieht.
Die Anziehung oder Abstoßung wirkt entlang der Linie zwischen den beiden Ladungen.
Die Größe der Kraft ändert sich umgekehrt als das Quadrat des Abstands zwischen den beiden Ladungen. Wenn daher der Abstand zwischen den beiden Ladungen verdoppelt wird, wird die Anziehung oder Abstoßung schwächer und nimmt auf ein Viertel des ursprünglichen Wertes ab. Wenn die Ladungen zehnmal näher kommen, erhöht sich die Größe der Kraft um den Faktor 100.
Die Größe der Kraft ist proportional zum Wert jeder Ladung. Die Einheit zur Messung der Ladung ist das Coulomb (C). Wenn es zwei positive Ladungen gäbe, eine von 0,1 Coulomb und die zweite von 0,2 Coulomb, würden sie sich gegenseitig mit einer Kraft abstoßen, die vom Produkt 0,2 × 0,1 abhängt. Wenn also jede der Gebühren um die Hälfte reduziert würde, würde die Abstoßung auf ein Viertel ihres früheren Wertes reduziert.