Coulombsche Gesetzesdefinition in der Wissenschaft

Coulomb-Gesetz ist ein physikalisches Gesetz, das besagt, dass die Kraft zwischen zwei Ladungen proportional zur Ladungsmenge beider Ladungen und umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung zwischen ihnen ist. Das Gesetz ist auch als Coulombs inverses Quadratgesetz bekannt.

Coulombsche Gesetzesgleichung

Die Formel für das Coulomb'sche Gesetz wird verwendet, um die Kraft auszudrücken, durch die sich stationäre geladene Teilchen gegenseitig anziehen oder abstoßen. Die Kraft ist anziehend, wenn sich die Ladungen anziehen (entgegengesetzte Vorzeichen haben) oder abstoßend, wenn die Ladungen ähnliche Vorzeichen haben.

Die skalare Form des Coulombschen Gesetzes lautet:
F = kQ₁Q.₂/ r²

oder

F ∝ Q₁Q.₂/ r²
wo
k = Coulombsche Konstante (9,0 × 10⁹ N m² C⁻²) F = Kraft zwischen den Ladungen
Q.¹ und Q² = Ladebetrag
r = Abstand zwischen den beiden Ladungen

Es ist auch eine Vektorform der Gleichung verfügbar, mit der sowohl die Größe als auch die Richtung der Kraft zwischen den beiden Ladungen angegeben werden kann.

Es gibt drei Voraussetzungen, die erfüllt sein müssen, um das Coulombsche Gesetz anwenden zu können:

1. Die Ladungen müssen zueinander stationär sein.
2. Die Gebühren dürfen sich nicht überschneiden.
3. Die Ladungen müssen entweder Punktladungen oder auf andere Weise kugelsymmetrisch sein.

Geschichte

Die alten Menschen wussten, dass bestimmte Objekte sich gegenseitig anziehen oder abstoßen konnten. Zu dieser Zeit wurde die Natur von Elektrizität und Magnetismus nicht verstanden, so dass das zugrunde liegende Prinzip der magnetischen Anziehung / Abstoßung gegenüber der Anziehung zwischen einem Bernsteinstab und Fell als dasselbe angesehen wurde. Wissenschaftler im 18. Jahrhundert vermuteten, dass die Kraft der Anziehung oder Abstoßung aufgrund des Abstands zwischen zwei Objekten abnahm. Das Coulombsche Gesetz wurde 1785 vom französischen Physiker Charles-Augustin de Coulomb veröffentlicht. Es kann verwendet werden, um das Gaußsche Gesetz abzuleiten. Das Gesetz wird als analog zu Newtons inversem quadratischen Gravitationsgesetz angesehen.

Quellen

• Baigrie, Brian (2007). Elektrizität und Magnetismus: Eine historische Perspektive. Greenwood Press. S. 7-8. ISBN 978-0-313-33358-3
• Huray, Paul G. (2010). Maxwell-Gleichungen. Wiley. Hoboken, NJ. ISBN 0470542764.
• Stewart, Joseph. Zwischenelektromagnetische Theorie. World Scientific. p. 50. ISBN 978-981-02-4471-2