Pas die wet van Coulomb toe op verskeie ladings, karteer elektriese velde met veldlyne en veldvektore, en bereken die elektriese veld en potensiaal by 'n punt weens puntladings.
Elektriese lading is 'n fundamentele eienskap van materie. Protone dra 'n positiewe lading en elektrone dra 'n negatiewe lading. Die kleinste eenheid van lading wat vrylik bestaan, is die elementêre lading:
Behoud van lading: die totale lading in 'n geïsoleerde stelsel bly konstant. Lading kan oorgedra word, maar nooit geskep of vernietig word nie. Geleiers laat lading vrylik vloei; isolators weerstaan die vloei van lading.
Die elektrostatiese krag tussen twee puntladings Q₁ en Q₂, r uitmekaar, word gegee deur die Wet van Coulomb:
| Simbool | Grootheid | Eenheid |
|---|---|---|
| F | Elektrostatiese krag | Newton (N) |
| k | Coulomb se konstante | N·m²·C⁻² |
| Q₁, Q₂ | Ladings | Coulomb (C) |
| r | Afstand tussen ladings | Meter (m) |
Wanneer meer as twee ladings teenwoordig is, is die netto krag op enige een lading die vektorsom van die individuele kragte uitgeoefen deur elke ander lading. Dit is die beginsel van superposisie.
Uitgewerkte voorbeeld — 3 ladings in 'n lyn:
Q₁ = +4 µC by x = 0; Q₂ = −3 µC by x = 0,3 m; Q₃ = +2 µC by x = 0,5 m.
Vind die netto krag op Q₂.
Die elektriese veld by 'n punt is die elektrostatiese krag per eenheid positiewe toetslading wat by daardie punt geplaas word:
Wanneer 'n potensiaalverskil V oor twee parallelle plate, d uitmekaar, toegepas word, is die veld tussen die plate eenvormig:
Dit beteken die veldsterkte is dieselfde by elke punt tussen die plate (rand-effekte word geïgnoreer).
Arbeid word verrig om 'n lading deur 'n potensiaalverskil te beweeg:
Elektriese potensiaal V by 'n punt weens 'n puntlading Q:
Ekwipotensiale oppervlakke is oppervlakke waarop elke punt op dieselfde elektriese potensiaal is. Hulle is altyd loodreg op elektriese veldlyne. Geen arbeid word verrig om 'n lading langs 'n ekwipotensiale oppervlak te beweeg nie.
Wet van Gauss (kwalitatief): Die totale elektriese fluks deur enige geslote oppervlak is gelyk aan die ingeslote lading gedeel deur ε₀. Fluks Φ_E = E·A vir 'n eenvormige veld loodreg op oppervlakte A. Hierdie kragtige wet maak dit moontlik om E te bepaal vir simmetriese ladingsverspreidings sonder om die wet van Coulomb direk te integreer.
'n Kondensator stoor lading. Kapasitansie C is die lading gestoor per volt potensiaalverskil:
| Afstand, r (m) | Krag, F (N) |
|---|---|
| 0.1 | 3.6 |
| 0.2 | 0.9 |
| 0.3 | 0.4 |
| 0.4 | 0.225 |