Elektrizitätslehre

Ladungen & Felder - Mittelstufe

Kraft zwischen elektrischen Ladungen

  • Was sind elektrische Ladungen?
  • Welche besonderen Eigenschaften hat Bernstein?
  • Woher kommt der Name „Elektron“?
  • Gibt es eine kleinste Ladung?

Kraft zwischen elektrischen Ladungen

Das Wichtigste auf einen Blick

Abb. 2 Verschiedenartige elektrische Ladungen ziehen sich an
Abb. 1 Gleichartige elektrische Ladungen stoßen sich ab

Es gibt zwei verschiedenartige elektrische Ladungen: die positiven Ladungen (meist durch rote Farbe gekennzeichnet) und die negativen Ladungen (meist durch blaue Farbe gekennzeichnet).

Gleichartige Ladungen stoßen sich ab, verschiedenartige Ladungen ziehen sich an.

Der Betrag der (anziehenden oder abstoßenden) Kraft wächst mit der "Größe" der Ladungen.

Der Betrag der (anziehenden oder abstoßenden) Kraft sinkt mit der Vergrößerung des Abstands zwischen den Ladungen.

q1
q2
r
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1 Prinzipielle Abhängigkeit der beiden Kräfte \({\vec F}_{12}\) und \({\vec F}_{21}\) von den Größen \(q_1\), \(q_2\) und \(r\)

Die Simulation in Abb. 1 zeigt noch einmal ausführlicher die Kraftwirkung zwischen Ladungen. Du siehst zwei Kugeln, deren elektrische Ladung du mit den Schiebereglern \(q_1\) und \(q_2\) verändern kannst. Die Größen \(q_1\) und \(q_2\) geben die Stärke (schwach oder stark) und das Vorzeichen (positiv oder negativ) der beiden Ladungen an. Den Abstand der beiden Kugeln kannst du mit dem Schieberegler \(r\) verändern.

Du kannst beobachten, dass

sich Ladungen mit dem gleichen Vorzeichen (gleichnamige Ladungen) abstoßen und Ladungen mit verschiedenen Vorzeichen (ungleichnamige Ladungen) anziehen; die wirkenden Kräfte werden durch die Kraftpfeile \({\vec F_{12}}\) und \({\vec F_{21}}\) dargestellt

die Stärke dieser Kräfte mit stärker werdenden Ladungen \(q_1\) und \(q_2\) größer werden

die Stärke dieser Kräfte mit größer werdendem Abstand \(r\) kleiner werden.

Hinweis: Um die zentralen Aspekte der Kraft zwischen Ladungen deutlich hervorzuheben berücksichtigt die Animation nicht, dass zwischen einem geladenem (\(q \ne 0\)) und einem nicht-geladenen (\(q = 0\)) Leiter möglicherweise durch Influenz anziehende Kräfte wirken können.

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