Das Coulomb`sche Gesetz

Phy-11: (2.1.7) Das Coulomb'sche Gesetz
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Kapitel: 2. Statische elektrische Felder / 2.1 Das elektrische Feldkonzept
Zwischen elektrisch geladenen Körpern wirken anziehende oder abstoßende Kräfte. Der Betrag der Kraft zwischen
zwei geladenen Körpern hängt von der Größe der Ladungen und vom Abstand der Körper voneinander ab. Die
Zusammenhänge sind im Coulomb'schen Gesetz erfasst:
Die Kraft des radialsymmetrischen Feldes einer punktförmigen oder kugelsymmetrischen Ladung Q1 auf eine
zweite Punktladung Q2 lässt sich durch das Coulomb'sches Gesetz beschreiben. Es gilt:
=
beschreibt dabei die elektrische Feldkonstante. Für sie gilt:
= 8,85419 · 10-12
Haben die Ladungen Q1 und Q2 das gleiche Vorzeichen, so ist die Coulomb-Kraft positiv, was einer Abstoßung
entspricht. Bei unterschiedlichen Vorzeichen wird die Kraft negativ und die Ladungen ziehen sich an.
Die Kräfte wirken parallel zur Verbindungslinie der beiden Punktladungen.
Das Coulomb'sche Gesetz, weist einige Analogien mit dem Newton'schen Gravitationsgesetz auf:
(1)
Coulomb'sches Gesetz und Newton'sches Gravitationsgesetz haben die gleiche Struktur:
Coulomb'sches Gesetz
Newton'sches Gravitationsgesetz
=
=
mit G = 6,674 · 10-11
(2)
Die Kraft wird in beiden Fällen durch ein Feld vermittelt, welches von einer Ladung bzw. Masse erzeugt
wird und auf eine andere Ladung bzw. Masse wirkt.
(3)
Beide Kräfte sind im Bezug auf die felderzeugende Ladung bzw. Masse symmetrisch.
(4)
In beiden Feldern verläuft die Kraftwirkung entlang von Feldlinien.
Gymnasium Bayern (G8) · Kurs: Physik Q 11 · © Philipp Gillemot, München 2014