Coulombs lov: kraften mellom to ladninger

Hva viser visualet?

Coulombs lov sier at kraften mellom to punktladninger er F = k·|q₁·q₂|/r², der k = 8,99·10⁹ N·m²/C². Kraften vokser med produktet av ladningene og avtar med kvadratet av avstanden mellom dem.

De to eksemplene står på nøyaktig samme avstand, r = 0,10 m, så bare ladningene skiller dem. To ladninger på 1,0 µC gir F = 8,99·10⁹ · 1,0·10⁻⁶ · 1,0·10⁻⁶ / 0,10² = 0,90 N. Bytter du den ene til 2,0 µC og den andre til 3,0 µC, blir produktet seks ganger større, og kraften blir 5,4 N. Pilene i figuren er tegnet i samme målestokk, så den nederste er nøyaktig seks ganger lengre enn den øverste.

Legg merke til at begge kulene får en pil. Kraften på q₁ og kraften på q₂ er alltid like store og motsatt rettet, uansett hvor ulike de to ladningene er — det følger direkte av at produktet q₁·q₂ er det samme uansett hvilken kule du ser på.

Slik leser du visualet

Merkene under står også i bildet.

1. 1. Avstanden teller dobbelt. r står i andre potens: dobler du avstanden, blir kraften en firedel.
2. 2. Produktet av ladningene. 1,0 µC og 1,0 µC på 0,10 m gir F = 0,90 N — frastøtende.
3. 3. Seks ganger ladning. 2,0 µC og 3,0 µC gir seks ganger produktet, og dermed 5,4 N.

Nøkkelbegreper

• Coulombs lov
• kraftkonstanten k
• punktladning
• frastøting
• tiltrekning
• kraftpar
• mikrocoulomb

På prøve og muntlig-praktisk

Oppgave 3 på kapittelsidens eksamensdel er nøyaktig dette regnestykket: 2,0·10⁻⁶ C og 3,0·10⁻⁶ C på 0,10 m gir 5,4 N. Pass på at du kvadrerer avstanden i meter, ikke i centimeter — det er den vanligste feilen.

Kildegrunnlag

https://www.ifingo.no/fysikk2/elektrisk-felt (avsnitt 2: Coulombs lov) og https://www.ifingo.no/fysikk2/elektrisk-felt/eksamen (oppgave 3)