Radialfeld und das Coulombsche Kraftgesetz

Unter Radialfeld versteht man das elektrische Feld einer positiven Ladung Q. Wie in der Abbildung 1 zu sehen ist, breiten sich die Feldlinien in jede Richtung aus und schneiden sich dabei nicht. Zudem nimmt die Feldstärke nach außen hin kugelsymmetrisch ab. Die blau gezeichneten Kreise sind die Äquipotentiallinien, welche das Potential im Abstand r angeben, diese schneiden die Feldlinien orthogonal. Gibt man nun eine Probeladung q in das Feld der Punktladung Q (Q>>q), so kann berechnet werden welche Kraft auf die Probeladung wirkt.Dazu wird das Coulombsche Kraftgesetz benötigt, welches sich aus der Formel zur elektrischen Feldstärke im Radialfeld herleiten lässt welche lautet:

 

\[E=\frac{1}{4*\pi*\epsilon_{0}}*\frac{Q}{r^2}\]

\[F=E*q\]

\[\Rightarrow F=\frac{1}{4*\pi*\epsilon_{0}}*\frac{Q*q}{r^2}\]