Kraft im Elektrischen Feld
Eine punktförmige elektrische Ladung von 10 nC befindet sich in einem elektrischen Feld, in dem sie eine
Kraft von 1×10−2 N erfährt, horizontal und von links nach rechts gerichtet.
Bestimme:
a) Den Betrag, die Richtung und die Orientierung des elektrischen Feldes;
b) Wenn die gegebene Ladung durch eine Ladung von −2 µC ersetzt würde. Wie groß wären
Betrag, Richtung und Orientierung der neuen Kraft, die auf die Ladung wirkt?
Lösung
Die Grafik stellt die Änderung des elektrischen Feldes dar, das von einer positiven Punktladung Q
in als Funktion vom Abstand zur Ladung erzeugt wird. Die Coulomb-Konstante im Vakuum ist
\( k_e=9\times 10^9\;\mathrm{\frac{N.m^2}{C^2}} \).
Bestimmen Sie:
a) Den Wert der Ladung Q;
b) Die Stärke der elektrischen Kraft, die auf eine Ladung
q = −1×10−5 C wirkt, die sich in 2 m Entfernung von Q
befindet;
c) Die Stärke der elektrischen Kraft, die auf eine Ladung q = 1×10−5 C
wirkt, die sich in 1 m Entfernung von Q befindet.
Lösung