mechanisms

Eine M glichkeit, die Natur der Kraft zwischen zwei Ladungen zu verstehen, besteht darin, die Interaktion als Austausch von Teilchen zu modellieren, die in diesem Fall Photonen sind. Die Anzahl dieser Botenteilchen ist proportional zur Ladung, die sie aussendet, sowie zur Wahrscheinlichkeit, dass sie von der anderen Ladung eingefangen werden. In diesem Sinne,

sollte die Kraft proportional zum Produkt beider Ladungen sein.

Andererseits werden diese Boten in alle Richtungen ausgesendet und verteilen sich ber eine imagin re Kugel, die die Ladung umgibt. Die Oberfl che dieser Kugel betr gt $4\pi r^2$, wobei

r der Radius ist, der dem Abstand zwischen den Ladungen entspricht. Daher,

sollte die Kraft umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands zwischen den Ladungen sein, das hei t, umgekehrt proportional zur Oberfl che der Kugel, die um die andere Ladung zentriert ist.

Diese Verteilung kann grafisch als die Oberfl che um eine Ladung und der 'Kegel', in dem die Photonen von der anderen Ladung eingefangen werden, dargestellt werden.

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Somit h tte die Kraft als skalare Gr e die Form

$F \propto \displaystyle\frac{qQ}{4\pi r^2}$

Die Kraft zwischen elektrischen Ladungen h ngt ab von:

• Den Gr en der Ladungen, wobei die Kraft positiv ist, wenn beide Ladungen das gleiche Vorzeichen haben, und negativ, wenn sie entgegengesetzte Vorzeichen haben.
• Die St rke der Kraft nimmt mit dem Quadrat des Abstands zwischen den Ladungen ab.
• Die Richtung der Kraft verl uft entlang der Linie, die beide Ladungen verbindet.

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Aus diesem Grund formulierte Coulomb [1], dass die Kraft mit konstanter Masse ($F$) proportional zum Produkt der Ladungsmengen die Test Ladung ($q$) und die Ladung ($Q$) ist, und umgekehrt proportional zum Quadrat von die Entfernung ($r$), dem Abstand, der sie trennt, mit den Proportionalit tskonstanten die Dielektrizitätskonstante ($\epsilon$) und die Elektrische Feldkonstante ($\epsilon_0$):

equation=3212

Die Coulomb-Kraft wirkt in der Richtung von die Entfernung ($r$), die durch der Verson ($\hat{r}$) dargestellt werden kann. Daher kann die vorherige Gleichung wie folgt verallgemeinert werden:

equation=15772

[1] "Premier M moire sur l lectricit et le Magn tisme" (Erstes Memoire ber Elektrizit t und Magnetismus), Charles-Augustin de Coulomb, Acad mie Royale des Sciences in Paris, 1785.

Die Kraft ($\vec{F}$), die zwischen zwei Ladungen erzeugt wird, dargestellt durch die Test Ladung ($q$) und die Ladung ($Q$), die sich in einem Abstand von die Entfernung ($r$) befinden, wird mithilfe von die Elektrische Feldkonstante ($\epsilon_0$) und die Dielektrizitätskonstante ($\epsilon$) berechnet. Die Richtung verl uft entlang von die Entfernung ($r$), was durch der Verson ($\hat{r}$) dargestellt werden kann. Daher wird das Gesetz wie folgt ausgedr ckt:

equation=15772

Wenn die Entfernung ($r$) als der Abstand zwischen die Position 1 ($\vec{s}_1$) und die Position 2 ($\vec{s}_2$) betrachtet wird, kann dies wie folgt ausgedr ckt werden:

equation=10390

und f r der Verson ($\hat{r}$) gilt:

equation=10391

Indem die Position ($\vec{r}$) mit die Position 2 ($\vec{s}_2$), die Position 1 ($\vec{s}_1$) mit die Position einer Ladung i ($\vec{u}_i$) und die Ladung ($Q$) mit die Ladung der Ionen i ($Q_i$) assoziiert werden, kann man schlie en, dass die gesamte die Kraft ($\vec{F}$) ist:

equation=10392

model

Die Entfernung ($r$) stellt den Abstand zwischen die Position 1 ($\vec{s}_1$) und die Position 2 ($\vec{s}_2$) dar, der wie folgt ausgedr ckt werden kann:

kyon

Der Verson ($\hat{r}$) entlang der Entfernung zwischen die Position 1 ($\vec{s}_1$) und die Position 2 ($\vec{s}_2$) kann mithilfe der folgenden Formel berechnet werden:

kyon

Die Gr e von die Kraft mit konstanter Masse ($F$), die zwischen zwei Ladungen, dargestellt durch die Test Ladung ($q$) und die Ladung ($Q$), die sich in einem Abstand von die Entfernung ($r$) befinden, erzeugt wird, wird mithilfe von die Elektrische Feldkonstante ($\epsilon_0$) und die Dielektrizitätskonstante ($\epsilon$) wie folgt berechnet:

kyon

Die Kraft ($\vec{F}$), die zwischen zwei Ladungen erzeugt wird, dargestellt durch die Test Ladung ($q$) und die Ladung ($Q$), die sich in einem Abstand von die Entfernung ($r$) befinden, wird mithilfe von die Elektrische Feldkonstante ($\epsilon_0$) und die Dielektrizitätskonstante ($\epsilon$) berechnet. Die Richtung verl uft entlang die Entfernung ($r$), was durch der Verson ($\hat{r}$) dargestellt werden kann. Daher wird das Gesetz wie folgt geschrieben:

kyon

Die Kraft ($\vec{F}$) auf die Test Ladung ($q$) bei die Position ($\vec{r}$) h ngt von der Anzahl der Ladunegn ($N$) ab, die mit dem Index $i$ erfasst und durch die Ladung der Ionen i ($Q_i$) dargestellt werden, das sich bei die Position einer Ladung i ($\vec{u}_i$) befindet. Mit den Parametern die Dielektrizitätskonstante ($\epsilon$) und die Elektrische Feldkonstante ($\epsilon_0$) kann dies wie folgt geschrieben werden:

kyon