Coulombs Law Force-Rechner

F = kq₁q₂/r²

Berechnen Sie die elektrostatische Kraft zwischen zwei Ladungen. F = kq₁q₂/r² – Coulombsches Gesetz mit k = 8,99×10⁹ N·m²/C².

Rechner-Benutzeroberfläche

Berechnen Sie

Ladung q₁ (C)

Ladung q₂ (C)

Trennung r (m)

Geben Sie die oben genannten Werte ein, um

So wird

berechnet k = 8,99×10⁹ N·m²/C² (Coulomb-Konstante)

F = k × |q₁| × |q₂| / r²

Positives Ergebnis = Größe; Richtung: anziehend bei entgegengesetzten Vorzeichen, abstoßend bei gleichem

Formel und Variablen

Formel

F = kq₁q₂/r²

Variablentabelle

Symbol	Menge	SI-Einheit
F	Elektrostatische Kraft	N
k	Coulomb-Konstante = 8,99×10⁹	N·m²/C²
q₁, q₂	Gebühren	C
r	Trennung	m

Theorie-Link

→ Artikel zum Coulombschen Gesetz

Interpretations- und Nutzungshinweise

So verwenden Sie diesen Rechner

Dieser Coulomb-Gesetzrechner wurde für schnelle physikalische Überprüfungen und die Überprüfung bearbeiteter Probleme entwickelt. Geben Sie Werte in den neben jeder Eingabe angezeigten Einheiten ein und vergleichen Sie dann das Ergebnis mit der Formel und der Variablentabelle, bevor Sie es in einer längeren Lösung verwenden. Das Rechnen übernimmt der Taschenrechner, die Physik hängt aber immer noch von der Wahl eines zur Situation passenden Modells ab.

Identifizieren Sie zunächst das System, die bekannten Mengen und die Menge, die Sie finden möchten. Wenn ein Wert in einer Nicht-SI-Einheit angegeben wird, konvertieren Sie ihn vor der Ersetzung. Eine korrekte numerische Antwort mit gemischten Einheiten kann immer noch physikalisch falsch sein, insbesondere wenn es um quadratische Einheiten, inverse Sekunden, Ladungen, Temperaturen oder Entfernungen geht.

Annahmen und Grenzen

Die Formel F = kq₁q₂/r² ist ein Modell, keine universelle Beschreibung jedes möglichen Falles. Dabei wird davon ausgegangen, dass die Größen in der Variablentabelle die relevanten Größen für das Problem sind und dass versteckte Effekte entweder vernachlässigbar sind oder bereits in den Eingaben enthalten sind. Wenn Reibung, Widerstand, relativistische Geschwindigkeiten, sich ändernde Felder, nicht konstante Temperaturen oder geometriespezifische Effekte eine Rolle spielen, prüfen Sie, ob ein vollständigeres Modell erforderlich ist.

Verwenden Sie das Ergebnis als Größen- und Einheitenprüfung. Fragen Sie, ob die Antwort das richtige Vorzeichen hat, ob sie wächst oder schrumpft, wenn sich eine Eingabe ändert, und ob die Grenzfälle sinnvoll sind. Oft reicht es aus, eine Eingabe auf Null zu setzen, eine Menge zu verdoppeln oder einen sehr großen Wert zu verwenden, um einen Formelwahl- oder Einheitenfehler zu erkennen, bevor es zu einer endgültigen Antwort kommt.

Ausgearbeitetes Beispiel

Zwei Ladungen: q₁ = +3 μC, q₂ = −5 μC, r = 0,2 m. Kraft finden.

Schritt 1: F = 8,99×10⁹ × 3×10⁻⁶ × 5×10⁻⁶ / (0,2)²

Schritt 2: F = 8,99×10⁹ × 15×10⁻¹² / 0,04

Antwort: F ≈ 3,37 N (attraktiv)

Häufige Fehler

Kraft ist für ungleiche Ladungen anziehend, für gleiche Ladungen abstoßend
F ∝ 1/r² – Verdoppelung des Abstands reduziert die Kraft um 4×
Verwenden Sie SI-Einheiten: Ladung in Coulomb, Entfernung in Metern

FAQ

Häufig gestellte Fragen

Was ist die Coulomb-Konstante k?

k = 1/(4πε₀) = 8,99×10⁹ N·m²/C². ε₀ = 8,854×10⁻¹² F/m ist die Permittivität des freien Raums.

Wie lässt sich das Coulombsche Gesetz mit der Schwerkraft vergleichen?

Beides sind umgekehrte Quadratgesetze, aber die elektrostatische Kraft ist etwa 10³⁶-mal stärker als die Schwerkraft zwischen zwei Protonen.