Was ist der Unterschied zwischen Coulomb- Potential und Coulomb- Kraft?
3 Antworten
- Das Potenzial Φ gibt die potenzielle Energie einer Einheitsladung im Abstand r zur Ladung Q an. Der Energienullpunkt kann hier willkürlich gewählt werden - normalerweise nimmt man den Abstand r=unendlich.
- Die Coulombkraft F gibt die Kraft an, welche auf eine bestimmte andere Ladung q im Abstand r wirkt.
Zusammenhang:
Der Gradient des Potenzials mal q ist die Kraft:
F = - q dΦ/dr
Das Coloumbpotenzial ist ein Skalarfeld welches von einer Ladung gebildet wird, ähnlich dem Gravitationsfeld der Masse.
Die Coloumbkraft hingegen ist die Anziehungskraft zweier geladener Körper.
Das Potenzial benötigt also nur die Kentniss einer Ladung und erleichtert die Berechnung der Kraft.
Die Kraft benötigt die Kenntnis zweier Ladungen,weil sie eine Wechselwirkung zwischen diesen darstellt.
Als analogie zum Erdmagnetfeld:
F = m1 * G *m2/r² = m1 *k/r²
oder im Coulombgesetz:
F = Q1 * 1/(4*pi*epsilon) *Q2/r² = Q1 *k/r²
Was eine Kraft ist, ist vermutlich klar. Das Potential ist schwieriger zu verstehen.
Zitat aus: https://de.wikipedia.org/wiki/Potential_(Physik)
Das Potential [...] ist in der Physik die Fähigkeit eines konservativen Kraftfeldes, eine Arbeit zu verrichten.
Das Wichtigste daraus: Potential ist immer Energie pro irgendwas. Beim elektrostatischen pro Ladung, beim Gravitationspotential pro Masse. Eine Kraft ergibt sich daraus erst unter Berücksichtigung des Weges.
Daraus, dass zwischen zwei Punkten ein Potentialunterschied von 1 J/C besteht (üblicherweise sagt man dazu: Eine Spannung von 1 V) besteht, kannst Du nicht ableiten, welche Kraft auf ein Elektron wirkt.