Coulombsche Gesetz Rechner

Onlinerechner für elektrostatische Kraft zwischen geladenen Teilchen

Berechnung

Ergebnis
Elektrostatische Kraft:


Wissenswertes

Was ist das Coulombsche Gesetz?

Das Coulombsche Gesetz beschreibt die elektrostatische Kraft zwischen zwei elektrisch geladenen Teilchen. Diese Kraft ist proportional zum Produkt der Ladungen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung.

Wichtige Einheiten
  • Ladung \((q)\): C, mC, µC, nC, pC
  • Distanz \((r)\): m, cm, mm, µm, nm
  • Kraft \((F)\): N (Newton)
Beispielrechnung

Zwei Ladungen: \(q_1 = 20 \text{ nC}\), \(q_2 = 4 \text{ nC}\), Abstand: \(r = 2 \text{ µm}\)

\[\displaystyle F = k_e \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2}\] \[\displaystyle F = 8{,}988 \times 10^9 \cdot \frac{20 \times 10^{-9} \times 4 \times 10^{-9}}{(2 \times 10^{-6})^2}\]
Coulombsche Formel
\[\displaystyle F = k_e \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2}\]
\(k_e = 8{,}988 \times 10^9 \text{ Nm}^2\text{C}^{-2}\) (Coulomb-Konstante)
\(F\) = elektrostatische Kraft in Newton
\(q_1, q_2\) = Ladungen in Coulomb
\(r\) = Abstand in Meter

Beschreibung zum Coulombschen Gesetz

Coulombs inverses Quadratgesetz oder einfach Coulombs Gesetz ist ein experimentelles physikalisches Gesetz, das die Kraft zwischen zwei elektrisch geladenen Teilchen im Ruhezustand berechnet. Diese elektrische Kraft wird üblicherweise als elektrostatische Kraft oder Coulomb-Kraft bezeichnet.

Das Gesetz besagt, dass die Größe oder der absolute Wert der anziehenden oder abstoßenden elektrostatischen Kraft zwischen zwei Punktladungen direkt proportional zum Produkt der Größen ihrer Ladungen und umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung zwischen ihnen ist. Coulomb entdeckte, dass sich Körper mit gleicher elektrischer Ladung abstoßen.

Daraus folgt, dass die abstoßende Kraft, die zwei gleich elektrifizierte Kugeln aufeinander ausüben, umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung ist.

Coulomb zeigte auch, dass sich entgegengesetzt geladene Körper gemäß einem inversen Quadratgesetz anziehen.

Formeln zur elektrostatischen Kraft

Das Coulombsche Gesetz ist definiert durch die folgende Formel:

\[\displaystyle F = k_e \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2}\]
Variablen:
  • \(F\) = elektrostatische Kraft in Newton
  • \(q_1\) = Ladung des 1. Objekts in Coulomb
  • \(q_2\) = Ladung des 2. Objekts in Coulomb
  • \(r\) = Distanz zwischen den Objekten in Meter
Coulomb-Konstante:
\[k_e = 8{,}987{,}551{,}787{,}368 \times 10^9 \text{ Nm}^2\text{C}^{-2}\]

Approximation: \(k_e \approx 8{,}988 \times 10^9 \text{ Nm}^2\text{C}^{-2}\)


Basis Funktionen

Batterie Kapazität • Coulombsche Gesetz • Dezibel, Spannung, Leistung umrechnen • Dezibel in linearen Faktor umrechnen • Elektrische Energie • Elektrische Leistung • Elektrische Ladung • Innenwiderstand einer Stromquelle • Kondensator Kapazität • Leitungswiderstand • Ohmsche Gesetz und Leistung • Spannungsverlust auf einer Leitung • Tabelle der Temperaturkoeffizienten • Temperaturabhängigkeit vom Widerstand