Elektrische kracht is de interactie van aantrekking of afstoting die wordt gegenereerd tussen twee ladingen vanwege het bestaan van een elektrisch veld om hen heen.
Het vermogen van een lading om elektrische krachten te creëren werd aan het eind van de 18e eeuw ontdekt en bestudeerd door de Franse natuurkundige Charles Augustin de Coulomb (1736-1806).
Rond 1780 creëerde Coulomb de torsiebalans en met dit instrument toonde hij experimenteel aan dat de intensiteit van de kracht is recht evenredig met de waarde van de elektrische ladingen die op elkaar inwerken en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand die de scheidt.
Elektrische kracht formule:
De wiskundige formule, ook wel de wet van Coulomb genoemd, die de intensiteit van de elektrische kracht uitdrukt, is:
In het Internationale Stelsel van Eenheden (SI) wordt de intensiteit van de elektrische kracht (F) uitgedrukt in newton (N).
De voorwaarden die1 en wat2 van de formule komen overeen met de absolute waarden van de elektrische ladingen, waarvan de SI-eenheid coulomb (C) is, en de afstand tussen de twee ladingen (r) wordt weergegeven in meters (m).
De evenredigheidsconstante (K) hangt af van het medium waarin de ladingen worden ingebracht, bijvoorbeeld in een vacuüm wordt deze term elektrostatische constante genoemd (K0) en de waarde is 9,109 Nm2/Ç2.
Leer meer overWet van Coulombmb.
Waarvoor wordt de elektrische krachtformule gebruikt en hoe bereken je deze?
De formule van Coulomb wordt gebruikt om de intensiteit van de onderlinge interactie tussen twee puntladingen te beschrijven. Deze ladingen zijn geëlektrificeerde lichamen waarvan de afmetingen verwaarloosbaar zijn in vergelijking met de afstand ertussen.
Elektrische aantrekking vindt plaats tussen ladingen die tegengestelde tekens hebben, omdat de bestaande kracht die van aantrekking is. Elektrische afstoting treedt op wanneer ladingen van hetzelfde teken worden samengebracht, omdat de afstotende kracht erop inwerkt.
Om de elektrische kracht te berekenen, moeten de signalen van elektrische ladingen er wordt geen rekening mee gehouden, alleen hun waarden. Zie hoe u elektrische kracht kunt berekenen met de volgende voorbeelden.
voorbeeld 1: Twee geëlektrificeerde deeltjes, q1 = 3,0 x 10-6 C en q2 = 5,0 x 10-6 C, en van verwaarloosbare afmetingen bevinden zich op een afstand van 5 cm van elkaar. Bepaal de sterkte van de elektrische kracht, aangezien ze zich in een vacuüm bevinden. Gebruik elektrostatische constante K0 = 9. 109 Nm2/Ç2.
Oplossing: Om de elektrische kracht te vinden, moeten de gegevens in de formule worden toegepast met dezelfde eenheden als de elektrostatische constante.
Merk op dat de afstand werd gegeven in centimeters, maar de constante is meter, dus de eerste stap is om de afstandseenheid te transformeren.
De volgende stap is om de waarden in de formule te vervangen en de elektrische kracht te berekenen.
We kwamen tot de conclusie dat de intensiteit van de elektrische kracht die op de ladingen werkt 54 N is.
Mogelijk bent u ook geïnteresseerd inelektrostatica.
Voorbeeld 2: De afstand tussen de punten A en B is 0,4 m en de belastingen Q bevinden zich aan de uiteinden1 en Q2. Een derde lading, Q3, werd ingevoegd op een punt dat 0,1 m verwijderd is van Q1.
Bereken de netto kracht op Q3 wetende dat:
- Vraag1 = 2,0 x 10-6 Ç
- Vraag2 = 8,0 x 10-6 Ç
- Vraag3 = – 3,0 x 10-6 Ç
- K0 = 9. 109 Nm2/Ç2
Oplossing: De eerste stap bij het oplossen van dit voorbeeld is het berekenen van de sterkte van de elektrische kracht tussen twee ladingen tegelijk.
Laten we beginnen met het berekenen van de aantrekkingskracht tussen Q1 en Q3.
Nu berekenen we de aantrekkingskracht tussen Q3 en Q2.
Als de totale afstand tussen de lijn is 0,4 m en Q3 bevindt zich 0,1 m van A, wat betekent dat de afstand tussen Q3 en Q2 bedraagt 0,3 meter.
Uit de waarden van de aantrekkingskrachten tussen de belastingen kunnen we de resulterende kracht als volgt berekenen:
We kwamen tot de conclusie dat de resulterende elektrische kracht die Q1 en Q2 uitoefenen op Q3 is 3N.
Om uw kennis te blijven testen, zullen de volgende lijsten u helpen:
- Wet van Coulomb - Oefeningen
- Elektrisch opladen - Oefeningen
- Elektrostatica - Oefeningen
