coulombsches Gesetz

coulombsches Gesetz

 

[ku'lɔ̃-], von C. A. de Coulomb mithilfe seiner Drehwaage aufgefundene grundlegende Gesetzmäßigkeit der Elektrizitätslehre: Die zwischen zwei punktförmigen Ladungen Q₁ und Q₂ wirkende Kraft F ist dem Produkt der beiden Ladungen direkt, dem Quadrat ihres Abstandes r umgekehrt proportional und wirkt in Richtung ihrer Verbindungslinie (elektrostatisches coulombsches Gesetz). Befinden sich die Ladungen innerhalb eines Mediums mit der Dielektrizitätskonstanten ε an den Orten mit den Ortsvektoren r₁ und r₂, so gilt für die von Q₁ auf Q₂ ausgeübte Kraft:

 

wobei r / r der von Q₁ nach Q₂ weisende Einheitsvektor ist; umgekehrt übt Q₂ auf Q₁ die entgegengerichtete Kraft —F vom gleichen Betrag F = Q₁ · Q₂ / (4πεr²) aus. Durch diese als Coulomb-Kraft bezeichnete, allgemein zwischen den Ladungsschwerpunkten zweier getrennter Ladungsverteilungen herrschende Zentralkraft erfahren Ladungen gleichen Vorzeichens eine Abstoßung, Ladungen entgegengesetzten Vorzeichens eine Anziehung. - Eine entsprechende Gesetzmäßigkeit fand Coulomb für die Kraftwirkung zwischen zwei (isoliert gedachten) Magnetpolen der Polstärken p₁ und p₂ (magnetostatisches coulombsches Gesetz), wobei die Ladungen durch die Polstärken und ε durch die Permeabilität μ zu ersetzen sind; auch hier führt gleiches Vorzeichen der Polstärken zu einer Abstoßung, ungleiches zu einer Anziehung der Pole.