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?

Gegebene Daten:

• Elektrische Ladung:    q = 10 nC = 10×10⁻⁹ C;
• Elektrische Kraft:    F = 1×10⁻² N.

Lösung:

a) Da die Ladung positiv ist, haben der Kraftvektor \( \vec F\), und der elektrische Feldvektor \( \vec E\), dieselbe Richtung und denselben Sinn (Abbildung 1).
Die elektrische Kraft und das elektrische Feld hängen durch die Gleichung

\[ \begin{gather} \bbox[#99CCFF,10px] {\vec F=q\vec E} \end{gather} \]

Abb. 1

der Betrag des elektrischen Feldes lässt sich schreiben als

Das elektrische Feld ist also (Abbildung 1)

Betrag:  1×10⁶ N/C;
Richtung:  horizontal, nach rechts zeigend, da das elektrische Feld.

b) Für eine Ladung von −2×10⁻⁶ C ergibt sich eine elektrische Kraft mit dem Betrag

\[ \begin{gather} F=qE \\[5pt] F=-2\times 10^{-6}\times 1\times 10^6 \\[5pt] F=-2\;\mathrm N \end{gather} \]

Abb. 2

Die elektrische Kraft ist also (siehe Abbildung 2)

Betrag:  − 2 N;
Richtung:  horizontal, nach links gerichtet, entgegen dem elektrischen Feld.