Wet van Coulomb in de wetenschap

Wet van Coulomb is een fysische wet die aangeeft dat de kracht tussen twee ladingen evenredig is met de hoeveelheid lading op beide ladingen en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand ertussen. De wet is ook bekend als de omgekeerde vierkante wet van Coulomb.

De wetvergelijking van Coulomb

De formule voor de wet van Coulomb wordt gebruikt om de kracht uit te drukken waardoor stationair geladen deeltjes elkaar aantrekken of afstoten. De kracht is aantrekkelijk als de ladingen elkaar aantrekken (tegengestelde tekens hebben) of afstotelijk zijn als de ladingen dezelfde tekens hebben.

De scalaire vorm van de wet van Coulomb is:
F = kQ₁Q₂/ r²

of

F ∝ V₁Q₂/ r²
waar
k = Coulomb's constante (9,0 × 10⁹ N m² C^-2) F = kracht tussen de ladingen
Q¹ en Q² = hoeveelheid lading
r = afstand tussen de twee ladingen

Een vectorvorm van de vergelijking is ook beschikbaar, die kan worden gebruikt om zowel de grootte als de richting van de kracht tussen de twee ladingen aan te geven.

Er zijn drie vereisten waaraan moet worden voldaan om de wet van Coulomb te kunnen gebruiken:

1. De kosten moeten stationair zijn ten opzichte van elkaar.
2. De kosten mogen niet overlappen.
3. De ladingen moeten puntladingen zijn of anderszins sferisch symmetrisch van vorm zijn.

Geschiedenis

Oude mensen wisten dat bepaalde objecten elkaar konden aantrekken of afstoten. Destijds werd de aard van elektriciteit en magnetisme niet begrepen, dus werd gedacht dat het onderliggende principe achter magnetische aantrekking / afstoting versus de aantrekking tussen een barnsteenstaaf en een pels hetzelfde was. Wetenschappers in de 18e eeuw vermoedden dat de aantrekkingskracht of afstoting afnam op basis van de afstand tussen twee objecten. De wet van Coulomb werd gepubliceerd door de Franse natuurkundige Charles-Augustin de Coulomb in 1785. Het kan worden gebruikt om de wet van Gauss af te leiden. De wet wordt beschouwd als analoog aan de omgekeerde vierkante zwaartekrachtwet van Newton.

bronnen

• Baigrie, Brian (2007). Elektriciteit en magnetisme: een historisch perspectief. Greenwood Press. pp. 7-8. ISBN 978-0-313-33358-3
• Huray, Paul G. (2010). Maxwell's vergelijkingen. Wiley. Hoboken, NJ. ISBN 0470542764.
• Stewart, Joseph (2001). Gemiddelde elektromagnetische theorie. Wereldwetenschappelijk. p. 50. ISBN 978-981-02-4471-2