Coulomb-kracht

author
2 minutes, 23 seconds Read

Coulomb-kracht, ook elektrostatische kracht of Coulomb-interactie genoemd, aantrekking of afstoting van deeltjes of voorwerpen vanwege hun elektrische lading. Een van de fundamentele fysische krachten, de elektrische kracht is genoemd naar een Franse natuurkundige, Charles-Augustin de Coulomb, die in 1785 de resultaten publiceerde van een experimenteel onderzoek naar de juiste kwantitatieve beschrijving van deze kracht.

Lees meer over dit onderwerp
elektriciteit: Elektrostatica
…evenwichtsposities snel omdat de elektrische kracht extreem sterk is. De wiskundige methoden van de elektrostatica maken het mogelijk…

Twee gelijke elektrische ladingen, beide positief of beide negatief, stoten elkaar af langs een rechte lijn tussen hun middelpunten. Twee ongelijke ladingen, de ene positief, de andere negatief, trekken elkaar aan langs een rechte lijn die hun middelpunten verbindt. De elektrische kracht werkt tussen ladingen tot op afstanden van ten minste 10-16 meter, of ongeveer een tiende van de diameter van atoomkernen. Vanwege hun positieve lading stoten protonen in kernen elkaar af, maar kernen blijven bij elkaar vanwege een andere natuurkundige basiskracht, de sterke wisselwerking of kernkracht, die sterker is dan de elektrische kracht. Massieve, maar elektrisch neutrale, astronomische lichamen zoals planeten en sterren zijn in zonnestelsels en melkwegstelsels aan elkaar gebonden door nog een andere natuurkundige basiskracht, de gravitatie, die weliswaar veel zwakker is dan de elektrische kracht, maar die altijd aantrekkingskracht uitoefent en op grote afstanden de overheersende kracht is. Op afstanden tussen deze uitersten, met inbegrip van de afstanden van het dagelijks leven, is de enige fysische kracht van betekenis de elektrische kracht in haar vele variëteiten samen met de verwante magnetische kracht.

De grootte van de elektrische kracht F is recht evenredig met de hoeveelheid van de ene elektrische lading, q1, vermenigvuldigd met de andere, q2, en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand r tussen hun middelpunten. Uitgedrukt in de vorm van een vergelijking kan deze relatie, die de wet van Coulomb wordt genoemd, door toevoeging van de evenredigheidsfactor k worden geschreven als F = kq1q2/r2. In het eenhedenstelsel centimeter-gram-seconde wordt de evenredigheidsfactor k in vacuüm gelijk gesteld aan 1 en wordt de elektrische lading per eenheid gedefinieerd door de wet van Coulomb. Wanneer in vacuüm een elektrische kracht van één eenheid (één dyne) optreedt tussen twee gelijke elektrische ladingen die één centimeter van elkaar verwijderd zijn, is de hoeveelheid van elke lading één elektrostatische eenheid, esu, of statcoulomb. In het meter-kilogram-seconde- en SI-stelsel zijn de eenheid van kracht (newton), de eenheid van lading (coulomb) en de eenheid van afstand (meter) alle onafhankelijk van de wet van Coulomb gedefinieerd, zodat de evenredigheidsfactor k een waarde moet aannemen die met deze definities in overeenstemming is, namelijk dat k in vacuüm gelijk is aan 8,98 × 109 newton per vierkante coulomb. Door deze keuze van de waarde van k kunnen de praktische elektrische eenheden, zoals ampère en volt, samen met de gebruikelijke mechanische eenheden, zoals meter en kilogram, in hetzelfde stelsel worden opgenomen.

Similar Posts

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.