Hoofdmenu openen

Wet van Coulomb

kracht tussen elektrische ladingen

De wet van Coulomb, genoemd naar de Franse natuurkundige Charles-Augustin de Coulomb, beschrijft de kracht die twee elektrische puntladingen op elkaar uitoefenen. Deze kracht is recht evenredig met elk der ladingen en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de onderlinge afstand der ladingen. Als de ladingen beide positief of beide negatief zijn, oefenen zij een afstotende kracht op elkaar uit, en wordt de kracht als positief gerekend. Zijn de ladingen tegengesteld van teken, dan is de kracht een aantrekking, en wordt zij negatief gerekend. In formule:

Elektromagnetisme
Lightning strike jan 2007.jpg
elektriciteit · magnetisme
Wetenschappers

waarin:

  • de kracht is die de ladingen op elkaar uitoefenen, in het SI uitgedrukt in N (newton) of kg·m·s−2,
  • en de beide ladingen zijn, in SI-eeheden uitgedrukt in C (coulomb) of As (ampèreseconde),
  • de afstand is tussen de beide ladingen, in het SI uitgedrukt in meter,
de constante van Coulomb is, met
  • de elektrische veldconstante van vacuüm.
  • de relatieve elektrische veldconstante van het medium tussen die twee ladingen.

Indien , is

In de Nederlandse middelbareschoolnatuurkunde wordt in plaats van het symbool het symbool gebruikt. Het symbool wordt door de SUNAMCO commissie niet voorgeschreven.

Wat de vorm betreft lijkt de wet van Coulomb sterk op de gravitatiewet, maar de coulombkracht kan, in tegenstelling tot de zwaartekracht, ook afstotend zijn.

Het feit dat bijvoorbeeld een keukenzoutkristal kan bestaan, is een gevolg van de coulombattractie tussen de natrium- en chloride-ionen waaruit het kristal is opgebouwd.

Elektrisch veldBewerken

Indien  , is overeenkomstig het bovenstaande het elektrisch veld van een puntlading   in de oorsprong in het punt met plaatsvector   gelijk aan:

 

Daarin is   de lengte van de plaatsvector.

Implicaties in de scheikundeBewerken

Als een titratie niet in water (met een relatieve elektrische veldconstante  ), maar in ethanol wordt uitgevoerd (met een relatieve elektrische constante van slechts 24,5), zullen geladen deeltjes elkaar volgens de bovenstaande wet van Coulomb 3 keer zo sterk aantrekken. Daardoor zal een zuur van het type   in ethanol minder snel in (geladen) ionen uiteen vallen. Daardoor zal het evenwicht naar links verschuiven en het zuur in ethanol minder sterk zijn dan in water, dit zuur heeft dan in ethanol een hogere pKa.

Zie ookBewerken