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Auslenkung zweier mit identischer Ladung
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Wenn zwei Kugeln mit der gleichen Ladung geladen sind, werden sie nach aussen abgestossen. Wird
die Ladung verändert, ändert sich die Kraft proportional.
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(2.1) |
Dabei wird angenommen, dass die Ladungen Punktladungen sind.
Ladungen werden in Coulomb, abgekürzt, C, angegeben.
Versuch zur Vorlesung: 1
Coulomb EM-7
. Eine Messung der Kräfte
mit einer Drehwaage (nach Cavendish) ergibt das folgende Gesetz
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(2.2) |
wobei die Konstante vom Masssystem abhängt und im SI-System
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(2.3) |
ist. Die Konstante heisst Dielektrizitätskonstante des Vakuums. Ihre Grösse ist
Indem man festlegt, legt man die Grösse der Ladungseinheit fest. Im SI-System wurde
gesetzt, damit die elektrischen Grössen einen handhabbaren Zahlenwert haben. Mit
dieser Definition folgt der Wert von
.
Dieses Gesetz kann durch folgende Überlegung erraten werden:
Versuch zur Vorlesung: Coulomb-Gesetz ES-31
Das Coulombsche Gesetz ist mathematisch äquivalent zum Gravitationsgesetz. Alle Aussagen über die Gravitation gelten auch für Ladungen, mit der Abweichung, dass Ladungen zwei Vorzeichen haben können.
Ladungen sind nicht beliebig teilbar. Versuche von Millikan ergaben, dass die kleinste beobachtbare
Ladung den Betrag
hat. Diese Ladung ist auf