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Ruhendes Proton bzw. Elektron
 
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Dreistein007



Anmeldungsdatum: 11.01.2016
Beiträge: 712

Beitrag Dreistein007 Verfasst am: 01. Apr 2020 08:01    Titel: Ruhendes Proton bzw. Elektron Antworten mit Zitat

Hallo,

Nehmen wir an, wir haben nur ein Proton und betrachten es.

1. Wird dieses Proton mit Hilfe der Coulombschen Gesetze beschrieben ?
(In dem Sinne das elektrische Radialfeld dieses Protons und das es mit dem Abstand schwächer wirkt usw.. ?)
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 01. Apr 2020 11:30    Titel: Antworten mit Zitat

Dreistein007 hat Folgendes geschrieben:
1. Wird dieses Proton mit Hilfe der Coulombschen Gesetze beschrieben ?


Überhaupt nicht. Denn das Coulombsche Gesetz der Elektrostatik - das Coulombsche Reibungsgesetz hast Du in diesem Zusammenhang wohl nicht im Sinn - beinhaltet immer zwei Ladungen. Du hast aber vorausgesetzt:

Dreistein007 hat Folgendes geschrieben:
... wir haben nur ein Proton und betrachten es.


Dreistein007 hat Folgendes geschrieben:
(In dem Sinne das elektrische Radialfeld dieses Protons und das es mit dem Abstand schwächer wirkt usw.. ?)


Wenn Du die Wirkung der Ladung (Proton/Elektron) auf seine Umgebung beschreiben willst, dann ist dafür keines der Coulombschen Gesetze zuständig, sondern eine der Maxwellschen Gleichungen, die auch als Gaußsches Gesetz bezeichnet wird:


(Ladung ist Quelle des elektrischen Feldes)
index_razor



Anmeldungsdatum: 14.08.2014
Beiträge: 3259

Beitrag index_razor Verfasst am: 01. Apr 2020 13:20    Titel: Antworten mit Zitat

GvC hat Folgendes geschrieben:

Wenn Du die Wirkung der Ladung (Proton/Elektron) auf seine Umgebung beschreiben willst, dann ist dafür keines der Coulombschen Gesetze zuständig, sondern eine der Maxwellschen Gleichungen, die auch als Gaußsches Gesetz bezeichnet wird:


(Ladung ist Quelle des elektrischen Feldes)


Wenn ich mich nicht irre, bezeichnet man auch die äußere Lösung einer radialsymmetrischen Ladungsverteilung, d.h.



als "Coulombsches Gesetz", oder "Coulombfeld". Zumindest denke ich, daß die Frage so zu verstehen war.

Ein Ansatz wäre also, sich zu fragen, ob Proton oder Elektron irgendwelche höheren elektrostatischen Multipolmomente besitzen. Die elektrostatischen Dipolmomente verschwinden für beide Teilchen. (, Werte aus meinem PDG Booklet von 2014.)

Kurzes googlen nach "electric quadrupole moment proton" hat nicht viel aktuelles ergeben. (Entgeht mir irgendwas offensichtliches?) Laut diesem paper sagen alle Modelle des Protons ein nichtverschwindendes Quadrupolmoment vorher. Einige Messungen scheinen das auch zu belegen.

Wie dem auch sei, Multipolmomente erfordern irgendeine ausgedehnte Ladungsverteilung. Sowas erwartet man natürlich bei einem komplizierten Bindungszustand wie dem Proton, aber nicht unbedingt beim Elektron.
Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1543

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 01. Apr 2020 13:41    Titel: Antworten mit Zitat

Kann man das überhaupt so betrachten. Bestehen die Elementarteilchen nicht aus noch kleineren, wie den Quaks?
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5029

Beitrag DrStupid Verfasst am: 01. Apr 2020 14:06    Titel: Antworten mit Zitat

Vielleicht sollten wir erst einmal klären, wie präzise die Beschreibung sein soll. Man könnte dieselbe Frage auch für das Newtonsche Gravitationsgesetz und das Gravitationsfeld der Erde stellen. Da würde die Antwort auch davon abhängen, wie genau man hinsieht.
Dreistein007



Anmeldungsdatum: 11.01.2016
Beiträge: 712

Beitrag Dreistein007 Verfasst am: 01. Apr 2020 14:51    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo meine Freunde der Sonne,

danke euch für die Erklärungen. Index razor ich glaube du hast recht.

Wikipedia:Coulombsches Gesetz
,,Das coulombsche Gesetz oder Coulomb-Gesetz ist die Basis der Elektrostatik. Es beschreibt die Kraft zwischen zwei Punktladungen oder kugelsymmetrisch verteilten elektrischen Ladungen."

Ich habe den Text soweit aus Wiki verstanden. Der Zusatz
,,[...] oder kugelsymmetrisch verteilten elektrischen Ladungen."
bezieht sich doch auf einen einzeln betrachteten Ladungsträger ?!

Denn weiter unten in Wikipedia steht dann folgendes über das Coulomb-Potential:

,,Entsprechend kann man das elektrische Feld und die elektrische Kraft auch durch ein Potential beschreiben. Für den Fall der einfachen Coulomb-Kraft ergibt sich das Coulomb-Potential, das für eine einzelne Punktladung wie folgt beschrieben werden kann:"


Das bedeutet für mich zusammengefasst, dass sich das Coulombgesetz auch mit einzeln betrachteten Ladungsträgern befasst. Also indem Fall, dass es sein elektrisches Radialfeld beschreiben tut. Mir geht es nicht um Formlen, sondern um das textuelle Verständnis eher. Danke euch aber trotzdem für die Formeln.

Kann man das also so sagen ?
index_razor



Anmeldungsdatum: 14.08.2014
Beiträge: 3259

Beitrag index_razor Verfasst am: 01. Apr 2020 14:59    Titel: Antworten mit Zitat

Für die Frage ist m.E. egal ob wir das radialsymmetrische elektrostatische Feld einer Ladung oder die Kraft auf eine Testladung in diesem Feld als "Coulombsches Gesetz" bezeichnen. Das sind doch praktisch äquivalente Begriffe.

Die Frage ist nur, wie der Verlauf dieses Feldes aussieht.

Dreistein007 hat Folgendes geschrieben:

Kann man das also so sagen ?


Beim Elektron ja, beim Proton nicht (bzw. nur näherungsweise), soweit ich das verstehe.
Dreistein007



Anmeldungsdatum: 11.01.2016
Beiträge: 712

Beitrag Dreistein007 Verfasst am: 04. Apr 2020 05:29    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen Dank
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