Formel Ladung im E-Feld Elektrische Kraft Elektrische Ladung
Elektrische Kraft
$$ F $$ Einheit $$ \mathrm{N} $$Platzierst du eine Ladung \( q \) in ein elektrisches Feld \( E \), so wird diese Ladung durch die elektrische Kraft entlang der Feldlinien beschleunigt. Eine positive Ladung wird in Richtung der elektrischen Feldlinien beschleunigt und eine negative Ladung entgegen der elektrischen Feldlinien.
Elektrische Ladung
$$ q $$ Einheit $$ \mathrm{C} $$Die Ladung bestimmt, in welche Richtung die elektrische Kraft zeigt - das siehst du an ihrem Vorzeichen. Bei positiven Ladungen ist das Vorzeichen ein Plus - auf dieses Teilchen wirkt also eine Kraft in Richtung der elektrischen Feldlinien. Dies ist zum Beispiel bei Protonen, alpha-Teilchen oder positiv geladenen Ionen, wie \( \text{Na}^+ \). Bei negativen Ladungen ist das Vorzeichen ein Minus - auf dieses Teilchen wirkt also eine Kraft entgegen der elektrischen Feldlinien. Dies kannst Du zum Beispiel bei Elektronen beobachten.
Ein Elektron trägt eine negative Ladung \( q ~=~ -1.602 \cdot 10^{-19} \, \text{C} \). Ein Proton dagegen trägt eine positive Ladung: \( q ~=~ +1.602 \cdot 10^{-19} \, \text{C} \). Negative Ladungen haben ein Minus vor dem Wert der Ladung und positive Ladungen haben ein Plus.
Elektrisches Feld
$$ E $$ Einheit $$ \frac{\mathrm V}{\mathrm m} $$Stelle die Formel nach der elektrischen Feldstärke um: \( E ~=~ \frac{F_{ \text{E} }}{q} \), wie Du siehst, ist sie "Kraft pro Ladung".
Während eines Gewitters zum Beispiel, herrschen eine sehr hohe Feldstärke zwischen der Erde und Wolken; sie erreicht Werte über \( 150 \, 000 \, \frac{\text V}{\text m} \).
Die elektrische Feldstärke, die ein geladenes Teilchen erzeugt (z.B. ein Elektron), lässt sich mit dem Coulomb-Gesetz ermitteln.