Grundlagen elektrischer Schaltungen und des Elektromagnetismus

Wie ändert sich der Betrag der elektrostatischen Kraft (Coulomb-Kraft) zwischen zwei Punktladungen im Vakuum, wenn man den Abstand verdoppelt, ohne die Ladungen zu ändern?

ASie wird halb so groß (1/2)
BSie verdoppelt sich
CSie wird auf ein Viertel (1/4) verringert

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Antwort: C. Sie wird auf ein Viertel (1/4) verringert

Nach dem Coulombschen Gesetz ist der Betrag der Kraft F = k × q1 × q2/r², also umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands r. Verdoppelt man den Abstand, wird die Kraft 1/2² = 1/4-mal so groß. Im Vakuum ist k ≈ 9×10⁹ N·m²/C²; füllt man die Umgebung mit einem Stoff der relativen Permittivität εr, sinkt die Kraft auf das 1/εr-Fache. Gleichnamige Ladungen stoßen einander ab, ungleichnamige ziehen einander an.

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