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Wie kann die elektrische Feldkonstante experimentell bestimmt werden?

Diese Physikfrage klärt, wie die elektrische Feldkonstante (Dielektrizitätskonstante) in einem Experiment mit dem Coulomb-Gesetz berechnet werden kann.
Antwort #1

Die elektrische Feldkonstante \( \varepsilon_0 \) kann beispielsweise mit einer sogenannten Coulomb-Drehwaage experimentell bestimmt werden. Ähnlich wie die Eötvös-Gravitationswaage nutzt sie das Drehmoment aus, welches von zwei bekannten Ladungen \( q_1 \) und \( q_2 \) aufeinander ausgeübt werden.

Coulomb-Gesetz für zwei Ladungen - Anziehung und Abstoßung

Aus der experimentell bestimmten elektrischen Kraft \( F_{\text e} \) zwischen den beiden Ladungen kann mit dem Coulomb-Gesetz

Coulomb-Gesetz: Elektrische Kraft\[ F_{\text e} ~=~ \frac{1}{4\pi \varepsilon_0} \, \frac{q_1 \, q_2}{r^2} \]

der Wert der elektrischen Feldkonstanten \( \varepsilon_0 = 8.854 ~\cdot~ 10^{-12} \, \frac{\text{As}}{\text{Vm}} \) herausgefunden werden.

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