Das Coulom´sche Gesetz
In der letzten Unterrichtsstunde (07.09.2010) wurde wir in 5 Gruppen aufgeteilt, jede Gruppe musste dieses Thema bearbeiten, die Themen waren:
Gruppe 1: elektrische Feldstärke (E)
Gruppe 2: elektrische Feldkonstante (E0)
Gruppe 3: Flächenladungsdichte (σ)
Gruppe 4: Coulomb´sches Gesetz
Gruppe 5: Erläutert das Bild B1 auf S. 103, Influenz im radialen Feld.
Zusätzlich haben wir die Themen von Aufgabe 2 und 3 bearbeitet.
Zunächst zu der Aufgabe 1
1) elektrische Feldstärke (E)
Auf einem Körper, der die elektrische Ladung Q trägt, wirkt in einen elektrischen Feld die Kraft –> F. Der Quotient –>F/Q heißt elektrische Feldstärke 
-
Einheit
Hier gibt es ein gutes Video dazu, konnte es leider nicht einfügen:
Video der Feldstärke (Strg+Mausklick)
2) elektrische Feldkonstante (E0)
Die elektrische Feldkonstante ist ein konstanter Wert
ist ein Proportionalitätsfaktor.
3) Flächenladungsdichte (σ)
Die Flächenladungsdichte ist das Verhalten von Ladung Q zur Querschnittfläche.
Flächenladungsdichte: 
Die Ladung verhält sich proportional zur Querschnittsfläche Flächenladungsdichte ist proportional zu der Feldstärke. Die Flächenladungsdichte wird in
C/m² gemessen, Coulob pro m².
Da 
gilt, kann man für die Feldstärke im Abstand r von der Punktladung Q1 schreiben:
Befindet sich im Feld der Punktladung Q1 eine Probeladung Q2, so gilt für die Kraft zwischen den beiden Ladungen:
Mit dem Begriff der Flächenladungsdichte gelingt es also den Proportionalitätsfaktor 
beim Coulomb-Gesetz herzuleiten.
4) Coulomb´sches Gesetz
Das coulombsche Gesetz bildet die Basis der Elektrostatik und beschreibt die Kraft zwischen zwei kugelsymmetrisch verteilten elektrischen Ladungen. Es besagt, dass der Betrag dieser Kraft proportional zum Produkt der beiden Ladungsmengen und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes der Kugelmittelpunkte ist. Die Kraft wirkt je nach Vorzeichen der Ladungen anziehend oder abstoßend in Richtung der Verbindungsgeraden der Mittelpunkte. Bei mehr als zwei Ladungen werden die einzelnen Kraftvektoren addiert.
5) Influenz im radialen Feld
In der Mitte befindet sich eine positiv geladene Kugel. Zwei Halbkugeln, die neutral geladen sind, werden von außen an die Kugel ran gehalten. Die positiven Ladungen der mittleren Kugel gehen
in die Halbkugeln über, so dass Halbkugel und Kugel gleichermaßen positiv geladen sind.
Aufgabe 2
Punkt eins
Was passiert mit dr Kraft im Coulomb´schen Gesetz, wenn der Abstand zwischen den zwei Ladungen verdoppelt wird?
Antwort: Im Coulomb´schen Gesetz ist die Kraft Proportional zu 1/r². Diese Beziehung wurde von Jurten zunächst angenommen und dann durch viele Wissenschaftler bestätigt.
Wird der Abstand zwischen zwei Ladungen verdoppelt, so bleibt nur ein viertel der Kraft übrig.
So sieht es rechnerisch aus…
Punkt zwei
Zeigen Sie in einem Diagramm die Abhängigkeit F(r) im Coulomb´schen Gesetz.
Um ein genaues Diagramm zu erhalten müsst ihr f(x) in den Taschenrechner eingeben.
Punkt drei
Die Stellen von Q1 und Q2 haben hier M1 und M2 eingenommen. Ganz ähnlich wie beim Coulomb´schen Gesetz steht vor dem rechten Ausdruck eine Proportionalitätskonstante und nicht
zuletzt ist in diesem Gesetz auch F~ 1/ r²
Punkt 4
Es könnte sich um das allgemeine Gravitationsgesetz handeln.
Aufgabe 3
Punkt 1 der Aufgabe 3
Mit kompletten Rechenweg s.Bild.
Ergebnis müsste stimmen, die Werte wurden nur geändert.
Berechnen der Aufgaben
(Zur Vergrößerung bitte auf das Bild klicken)
Punkt 2 der Aufgabe 3
