hilfreiche-tools.de  ⇒ Elektrik  ⇒ Gesetz von Coulomb

Gesetz von Coulomb

Berechnen Sie in nur wenigen Schritten das Gesetz von Coulomb. Geben Sie unten einfach nur Ladung 1 und Ladung 2, die elektrische Feldkonstante sowie die Entfernung ein.

Ladung 1 [C]  
Ladung 2 [C]  
elektrische Feldkonstante [As/Vm]  
Entfernung [m]  

Haben Sie Fragen zu diesem Thema



Häufig gestellte Fragen

Berechnungsbeispiel zum Gesetz von Coulomb

Zwei Ladungen befinden sich in einem Abstand von 0,1 cm zueinander. Das Medium zwischen den Ladungen ist Luft. Ladung Q1 ist 1 C groß, Q2 beträgt 0,2 C. Wie groß ist die zwischen den Ladungen wirkende Kraft?

F = 1 / (4 * p * e) * (Q1 * Q2) / r²

= 1 / (4 * p * 1,00059 As / Vm) * * (1 C * 0,2 C) / (0,001 m)²

= 15,9 N

Das positive Vorzeichen des Ergebniswertes weist übrigens darauf hin, dass sich die Ladungen abstoßen (ein negatives Vorzeichen würde Anziehung bedeuten). Das lässt sich insofern logisch nachvollziehen, als dass im Beispiel beide Ladungen positiv sind. Gleichartige Ladungen (beide positiv oder beide negativ) stoßen einander bekanntlich ab – Anziehungskräfte gibt es nur zwischen gegenpoligen Ladungen (also eine positiv und eine negativ).

 

Was versteht man unter dem Gesetz von Coulomb?

Das Coulombsche Gesetz gehört in den Teilbereich der Elektrostatik. Es beschreibt die Kräfte, die zwischen zwei Ladungen wirken. Die beiden Ladungen werden meist als punktförmig angenommen. Es besagt, dass die zwischen den beiden Ladungen wirkende Kraft dem Betrag nach von der Höhe der beiden Ladungen und ihrem Abstand abhängig ist. Die Kraft kann dabei zu einer gegenseitigen Anziehung der beiden Ladungen führen, oder auch zu einer Bewegung von ein ander weg führen (Abstoßung). Sie wird deshalb oft auch als Vektorgröße angegeben.

 

Wie wird das Gesetz von Coulomb berechnet?

Für die Kraft auf Basis des Gesetzes von Coulomb gilt allgemein im Vakuum:

F = 1 / (4 * p * e) * (Q1 * Q2) / r²

Q1 … Ladung 1 (in C)

Q2 … Ladung 2 (in C)

r … Abstand der Ladungen voneinander (in m)

Neu eingeführt in diese Formel wird die sogenannte „elektrische Feldkonstante e“ (in As / Vm) abgeleitet von der Permittivität des Vakuums. Sie wird bei Berechnung in anderen Medien durch eine relative Kenngröße ersetzt, die sich auf das verwendete Medium zwischen den Ladungen bezieht.

Für e gilt immer e0 * er, wobei e0 die elektrische Feldkonstante des Vakuums ist und er die des verwendeten Mediums.

e0 = 8,8542 * 10-12 As / Vm (Konstante)

Beispiele einiger relativer elektrischer Feldkonstanten

er = 1 (Vakuum)

er = 1,00059 (Luft)

er = 80 (Wasser bei 20°C)

 

Wo findet das Gesetz von Coulomb seine Anwendung?

Das vielleicht bekannteste Anwendungsgebiet für Kräfte nach dem Gesetz von Coulomb ist die Elektrochemie. Bei Abscheidungsprozessen lassen sich mithilfe der Angaben aus dem Coulombschen Gesetz die Bewegungsgeschwindigkeiten der Ionen in den Elektrolyten ableiten. Diese sind relevant um beispielsweise die pro Zeiteinheit zu erwartenden Schichtdicken vorher zu bestimmen.

 



Die Frage wurde eingereicht.

Möchtest du über die Antwort informiert werden gib deine Emailadresse an.

Wir nutzen Google Produkte die Cookies setzen, mit der Nutzung der Seite stimmen Sie zu. mehr Infos