Was ist Couloumb Kraft?

Dieter5858 · Moderator Anmeldungsdatum: 02.08.2004 Beiträge: 696 Wohnort: Hamburg

Hi Leute
Ok, nachdem ich eine einfache Frage stellt und diese auch bentwortet wurde, zumindest etwas, und danach die Diskussion in dem Forum sich in eine andere Richtung bewegte, von der ich mal wieder nicht mitreden konnte, Frage ich heute Was ist Couloumb-Kraft.
Hat das irgendwas mit der Coloumb Einheit zu tun...?
In Elektrotechnik bin ich einigermasen Fit (Ist immerhin mein Job)
Vielen Danke für Reichhaltige und erläuternde Antworten Gott

Gast

Coulomb Kraft ist die Kraft die zwischen elektrischen Ladungen wirkt.

Gast

.. die mit Astronomie nichts zu tun hat (Reichweite zu kurz).

dachdecker2

das mit der Reichweite ist Unsinn, die ist nähmlich wie bei der Gravitation unendlich. Nur in der Astronomie hat man vielleicht deswegen wenig damit zu tun, da diese Coulombkraft (die etwa 10^15 mal so stark ist, wie die Gravitation) nur zwischen geladenen Körpern wirkt. Makroskopische Körper wie Sterne und Planeten sind immer ungeladen, daher ist zwischen verschiedenen Körpern diese Kraft 0.

Aber zuweilen wird ein elektrischer Strom induziert, zum Beispiel die Jets von massiven Sternleichen sind im Prinzip elektrischer Strom. Dort kommt es natürlich zu Ladungstrennung, die aber nur örtlich begrenzt ist, und daher kaum Einfluss auf andere Systeme hat. Aber um den Körper herum im Direkten Umfeld kann man die vom elektrischen Feld auf Ladungsträger wirkende Coulombkraft nicht vernachlässigen.

Bruce · Anmeldungsdatum: 20.07.2004 Beiträge: 537

Hallo Dieter,

hier eine kleine Formel zur Coulomb-Kraft. Zwei Ladungen q1 und q2 üben die sogenannte Coulomb-Kraft aufeinander aus:

Hier ist R der Abstand zwischen beiden Ladungen und

eine Konstante.

Auf beide Ladungen wirkt die Coulomb-Kraft vom Betrag F, nur in entgegengesetzter Richtung.

Die Coulomb-Kraft ist also proportional zu den Ladungen q1 und q2 und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes R zwischen den Ladungen. Die Richtung des zugehörigen Kraftvektors entspricht der Vebindungsstrecke von q1 nach q2. Die Orientierung hängt vom Vorzeichen der beiden Ladungen ab. Haben beide Ladungen gleiches Vorzeichen, so stoßen sie sich ab, ansonsten ziehen sie sich an.

Hallo Gast:
Die Coulomb-Kraft ist eine sogenannte langreichweitige Kraft, ähnlich wie die Gravitation. In kosmischen Maßstäben spielt die Coulomb-Kraft keine Rolle, weil die Himmelskörper aus größeren Entfernungen betrachtet, elektrisch neutral sind, d.h. gleich viel positive wie negative Ladungen enthalten. Die Gravitation ist die schwächste der zur Zeit bekannten vier Wechselwirkungsarten. Sie spielt im kosmischen Maßstab eine so große Rolle, weil sie langreichweitig ist und nicht weil sie so stark ist.

Allerdings hast Du in einem Punkt recht: Diese Frage gehört eher in die Rubrik Elektrotechnik als Astronomie Lehrer

.

Gruß von Bruce.

Gast

Die obige Formel für die Kraft bezieht sich aber bloß auf Wechselwirkungen von elektrischen Ladungen in Vakuum.

Um die Formel zu verallgemeinern, müsste man statt

in den Nenner schreiben:

ist die Permittivitätszahl und eine Kenngröße für das Medium, in dem sich die zwei Ladungen befinden. Diese kann nur größer als 1 sein.
Die wirksame Kraft wird dadurch im Medium kleiner als im Vakuum.

edit von Naemi: @Gast: Habe Formel verständlicher gesetzt.
Werde nun Beitrag nach Elektrotechnik verschieben (falls ich das kann Augenzwinkern

)

Naemi · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2004 Beiträge: 497 Wohnort: Bonn

Mission complete: Habe mein erstes Thema verschoben! Tanzen

Die Einheit Couloub

bezeichnet auch die Menge der Ladung. Ist beides wahrscheinlich vom selben Kerl entdeckt bzw. nach ihm benannt worden... (Wie der wohl geheißen hat? Augenzwinkern

)

Die Elementarladung ist

(Der mimetex-Knopf ist soooo klasse!!!)

Nikolas

Manchmal wird Coulomb auch mit Cb abgekürzt. Ich hab's jedenfalls so gelernt, ich finds besser da C schon als Capazität belegt ist und wenn man dann mal ausrechnen soll, mit welcher Kraft die Platten eines PPK mit gegebener Kapazität und angelegter Spannung angezogen werden, wirds haarig.

Bruce · Anmeldungsdatum: 20.07.2004 Beiträge: 537

Hallo Gast,

ich erlaube mir mal, deine letzte Bemerkung zu ergänzen.

Um die Wechselwirkung zwischen zwei Ladungen zu beschreiben, betrachtet man zunächst einmal
ein möglichst einfaches System. Das sind zwei Ladungen q1 und q2 im Abstand R. Der Betrag
der elektrostatischen Kraft F, den die beiden Ladungen aufeinander ausüben ist durch das
Coulomb'sche Gesetz

und nur durch dieses gegeben.

Nun kann man die beiden Ladungen in ein Dielektrikum bringen, z.B. in ein Öl.
Dann üben die beiden Ladungen wieder die oben angegebene Kraft aufeinander aus.
In diesem Fall kommt allerdings die Wechselwirkung mit den Ladungen (Elektronen und Protonen)
des Öls hinzu, welche mikroskopisch wieder durch das obige Coulomb'sche Gesetz beschrieben wird.

Zum Glück zeigt die genauere mikroskopische Betrachtung, daß die zusätzliche Wechselwirkung
der Ladungen q1 und q2 mit dem Dielektrikum pauschal durch die phänomenologische Dielektrizitätszahl
oder Permittivitätszahl beschrieben werden kann, so daß die resultierende Wechselwirkungskraft zwischen
q1 und q2 durch

in übersichtlicher Form gegeben ist.

Das physikalische Grundgesetz, welches die Wechselwirkung zwischen Ladungen beschreibt,
ist das Coulomb-Gesetz in der zuerst angegebenen Form, also ohne Dielektrizitätszahl.

Daraus folgt die Elektrostatik!

Dem Praktiker ist das wahrscheinlich egal, dem Physiker aber nicht!

P.S.
Jetzt haltet Ihr mich wohl für einen Haarspalter oder Korinthenkacker?
Das hat man davon, wenn man sich viel mit Theorie beschäftigt hat.

Nikolas

dachdecker2

Naemi · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2004 Beiträge: 497 Wohnort: Bonn

dachdecker2

gut 5 stimmt, wenn dieser Vater die 4 Töchter mit einer Einzigen Frau hat.
Für jede Frau käme ein möglicher Sohn dazu Augenzwinkern

Gast

Hallo Naemi Wink

,

ich arbeite noch an einem hübschen Avatar. Das was mir vorschwebt, hat
noch nicht die passende Größe.

Bis bald, Bruce.

Bruce · Anmeldungsdatum: 20.07.2004 Beiträge: 537

So, es ist vollbracht, mein Avatar ist einsatzbereit.

Keine Panik, Bruce ist ja Vegetarier Zunge raus

.

Meromorpher · Anmeldungsdatum: 09.03.2004 Beiträge: 388

Wenn man es schick und übersichtlich schreiben will hält man sich an Maxwell und nicht an Coulomb:

,

dachdecker2

Damit kann man aber nichst anfangen, wenn man nicht Physik oä studiert Augenzwinkern

. Ich hatte zwar schon mit der differentiellen Form der Maxwellschen Gleichungen zu tun, aber ich würde jetzt nicht behaupten wollen, dass ich wirklich was damit anfangen kann Augenzwinkern

.

dachdecker2 = Elektrotechnikstudent (hat nicht nur im weitesten Sinn damit zu tun Augenzwinkern

)

exatulus · Anmeldungsdatum: 28.08.2004 Beiträge: 16

Gast