Wie berechne ich die Stärke eines E-Feldes?

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2 Antworten

Zahlen: Die Zahlenwerte stimmen, wenn wir SI-Einheiten annehmen, sofern nicht anders angegeben.

Einheiten: Ich weiß jetzt nicht, wie viel Wert euer Lehrer / eure Lehrerin auf korrekte Einheiten legt, aber in der Physik gehört die (richtige) Einheit zur Größe ebenso dazu wie die Zahl. D. h. z. B. du multiplizierst nicht mit 9,81, sondern mit 9,81 m/s².

Die Einheit N/C für das elektrische Feld ist korrekt. Üblicherweise
gibt man elektrische Felder aber in V/m an (was natürlich dasselbe ist).

Richtungen der Felder: Du hast die positive Richtung des Gravitationsfeldes anscheinend nach unten gewählt (positives Vorzeichen der Kraft). Das muss irgendwo erwähnt werden. Und auch für das E-Feld sollte (zunächst) dieselbe Richtung genommen werden.

Beim Vorzeichen des elektrischen Feldes musst du sehr aufpassen.

Das Wattestück soll ja in der Schwebe gehalten werden, also muss die elektrische Kraft nicht gleich, sondern entgegengesetzt gleich der Gewichtskraft sein - die Gesamtkraft muss ja null sein.

Also F_grav + F_el = 0 bzw. F_el = - F_grav

Damit ergibt sich

E= +981000 N/C

(positive Richtung nach unten)

Genauigkeit: Die Zahl -981000 suggeriert 6 geltende Ziffern, was mehr ist als die Ausgangsdaten rechtfertigen. Deshalb schreibt  man 981 * 10^3 oder 9,81 * 10^5. Die 10^3 kann man auch in die Einheit reinnehmen - als Vorsatz "Kilo":

E = -981 kN/C = -981 kV/m  (positive Richtung nach unten)

bzw. E = 981 kV/m (nach oben gerichtet)

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Kommentar von Schulabfrager11
31.08.2016, 00:28

Ich hatte schon das Gefühl, dass es positiv sein muss..

Danke, hat mir sehr geholfen! 

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Schaut für mich korrekt aus (Rechenweg..Zahlenwerte habe ich jetzt nicht nachgerechnet). E-Feld muss entsprechend entgegen dem Gravitationsfeld gerichtet sein, damit das Wattestück schweben kann.

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Kommentar von Schulabfrager11
30.08.2016, 22:43

Ja genau das habe ich auch bei meinem Vortrag berücksichtigt :)

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Kommentar von ELLo1997
30.08.2016, 23:02

In diesem Fall nicht, glaube ich. Das elektrische Feld geht immer von + nach - . Da die Probeladung aber negativ ist, muss das Feld nach unten zeigen damit die Kraft nach oben geht (zur gedachten Plus-Seite).

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