2 Elektrische kracht of coulombkracht

Tussen lading speelt er ook een krachtwerking. Ongelijksoortige ladingen worden immers aangetrokken tot elkaar en gelijksoortige ladingen stoten elkaar af.

Deze krachtwerking tussen ladingen noemen we de coulombkracht of elektrische kracht.

Ook de coulombkracht is vernoemd naar de Franse geleerde Charles-Augustin de Coulomb. Hij was de eerste die deze kracht onderzocht.

Zo nam hij waar dat gelijksoortige ladingen elkaar afstoten en ongelijksoortige ladingen elkaar aantrekken.

Hij ontdekte ook dat de richting van de kracht volgens de verbindingslijn van beide ladingen ligt en dat #–F12 in grootte gelijk is aan #–F21

Beide ladingen oefenen dus een even grote kracht uit op elkaar:

• #–F12 is de kracht die lading 1 (Q1) op lading 2 (Q2) uitoefent

• #–F21 is de kracht die lading 2 (Q2) op lading 1 (Q1) uitoefent

Zijn bevindingen resulteerden in de wet van Coulomb.

Wet van Coulomb

Twee puntladingen Q1 en Q2 oefenen door hun lading een kracht uit op elkaar: de coulombkracht #–FC .

Deze kracht is gericht langs de lijn die beide ladingen verbindt, is recht evenredig met het product van de ladingen en is omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand tussen de twee ladingen.

De kracht neemt dus toe als de lading toeneemt.

De kracht neemt af als de afstand tussen de twee ladingen toeneemt.

De coulombkracht is een vectoriële grootheid, ze heeft dus een richting, zin, grootte en aangrijpingspunt. We stellen ze voor als een vector: #–FC

De grootte van de vector stellen we voor door FC en berekenen we met:

FC = k |Q1 | |Q2 | r2 = F12 = F21 met: k = de constante van Coulomb = 8,99 ⋅ 109 N m2 C2 (in lucht of in vacuüm)

Q1 = lading 1

Q2 = lading 2 r = de afstand tussen de twee ladingen

Gelijksoortige ladingen stoten elkaar af.

Ongelijksoortige ladingen trekken elkaar aan.

GROOTHEID EENHEID NAAM SYMBOOL NAAM SYMBOOL coulombkracht FC newton N = kg m s2

De eenheid van coulombkracht is newton (N).

Via de QR-code vind je een applet waarmee je de coulombkracht zowel op atomair als op macroniveau kan visualiseren.

WIST-JE-DAT

Gekko’s weten op mysterieuze wijze op muren en plafonds te lopen, het lijkt wel alsof de zwaartekracht geen impact op hen heeft. Ook hier is er echter geen hocus pocus aan het werk, maar statische elektriciteit.

Een groep Canadese chemici ontdekte dat de voetjes van gekko’s minuscule haartjes hebben waardoor deze, dankzij statische elektriciteit, aan allerlei oppervlakken blijven ‘plakken’.

Als de voetkussentjes van een gekko een oppervlak aanraken, krijgen ze een positieve lading. De ondergrond wordt hierdoor negatief en er ontstaat een statische aantrekkingskracht tussen de twee.

De bevindingen van de Canadese onderzoekers kan je nalezen via de QR-code.