Magnetismus
Damit die Kraft zwischen Elektrischen Ladungen einfacher verstanden werden kann, wird im Folgenden kurz die Kraftwirkung beim Magnetismus erklärt.
Jeder kennt es: Beim Magnetismus gibt es Nord- und Südpol.
Legt man zwei Magnete nebeneinander, stoßen sich gleichnamige Pole ab.
Südpol und Südpol sowie Nordpol und Nordpol.
Legt man zwei Magnete nebeneinander, ziehen sich ungleichnamige Pole an. Südpol und Nordpol sowie Nordpol und Südpol.
Einfach erklärt
Der Magnetismus ist jedoch nicht zu verwechseln mit der elektrischen Ladung, um welche es im folgenden gehen soll.
Ein elektrisch geladener Körper kann entweder positiv oder negativ geladen sein.
⇨ Ladung
Wie auch beim Magnetismus wirkt zwischen zwei geladene Körper eine Kraft.
Hierbei gilt ebenfalls:
Werden zwei Körper gleich aufgeladen, beide Körper negativ oder beide positiv so stoßen sich beide Körper ab. Denn es gilt: Gleichnamig aufgeladene Körper ziehen sich an. + und + sowie – und -.
Werden zwei Körper unterschiedlich aufgeladen, ein Körper negativ und einen Körper postiv so ziehen sich beide Körper an. Denn es gilt: Ungleichnamig aufgeladene Körper ziehen sich an. + und – sowie – und +.
Somit wirkt zwischen Körpern eine Kraft. Die sogenannte Coulombkraft.
Der Raum in welchem diese Coulombkraft wirkt wird als Elektrisches Feld bezeichnet.
⇨ Elektrisches Feld
Berechnung
Mit der oben stehenden Formel dient zur Errechnung der Coulombkraft. Im Folgenden soll dies näher erklärt werden.
Bei E0 handelt es sich um die Elektrische Feldkonstante. Diese beträgt konstant 8,854 · 10−12As/Vm.
q1 und q2 steht für die kugelsymmetrisch verteilte Ladungsmengen.
r ist der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Ladungen.
Erster Teil der Gleichung
Der links gezeigte Term wird als Coulomb-Konstante bezeichnet.
Zweiter Teil der Gleichung
Den Abstand r, welcher zwischen den Mittelpunkten der Ladungen gemessen wird, ist normalerweise recht einfach verständlich und anwendbar.
Bei q handelt es sich jeweils um die Ladungsmengen der Körper. Dabei ist in erster Linie das Vorzeichen wichtig.
Handelt es sich um einen positiv geladenen Körper (Körper mit Elektronenmangel) muss ein negatives Vorzeichen für q gewählt werden.
Ist der Körper hingegen ein negativ geladener Körper (Körper mit Elektronenüberschuss) wird ein positives Vorzeichen für q gewählt.
Ergebnis
Das Ergebnis stellt die Kraft dar welche zwischen den beiden geladenen Körpern wirkt. Dabei wirkt bei beiden Körpern die gleiche Kraft. (F = F1 = F2)