Feltstyrken fra en punktladning avtar som 1/r²

Hva viser visualet?

Feltstyrken rundt en punktladning følger E = k·|Q|/r². Både tabellen og kurven i figuren er regnet ut av denne formelen, med Q = 5,0 nC — den samme ladningen som kildens eget eksempel bruker.

I 0,20 m er feltstyrken 1,1·10³ N/C. Halverer du avstanden til 0,10 m, firedobles feltet til 4,5·10³ N/C. Klammen på grafen markerer akkurat dette forholdet. Det er samme 1/r²-form som Coulombs lov har, og det er ikke tilfeldig: feltstyrken er nettopp kraften per coulomb prøveladning.

Fra omtrent 0,40 m og utover flater kurven ut. Feltet blir raskt for svakt til å merkes, men det blir aldri helt null — kurven nærmer seg x-aksen asymptotisk.

Slik leser du visualet

Merkene under står også i bildet.

1. 1. Én formel, seks verdier. E = k·|Q|/r² gir 1,1·10³ N/C i 0,20 m fra en ladning på 5,0 nC.
2. 2. Halv avstand, fire ganger. 0,10 m gir 4,5·10³ N/C — nøyaktig fire ganger verdien i 0,20 m.
3. 3. Flat hale. Fra 0,40 m og utover flater kurven ut, men når aldri helt null.

Nøkkelbegreper

• E = kQ/r²
• punktladning
• feltstyrke
• nanocoulomb
• omvendt kvadratlov
• graf
• asymptote

På prøve og muntlig-praktisk

Kapittelsiden regner eksplisitt ut at feltet 0,20 m fra 5,0 nC er 1,1·10³ N/C. Kjenner du denne ene verdien, kan du sjekke alle andre med forholdsregning i stedet for å regne på nytt.

Kildegrunnlag

https://www.ifingo.no/fysikk2/elektrisk-felt (avsnitt 3: Det elektriske feltet)