Coulomb- Wechselwirkung: Difference between revisions
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'''Coulomb- Wechselwirkung ( C. Coulomb 1736-1806)''' | '''Coulomb- Wechselwirkung ( C. Coulomb 1736-1806)''' | ||
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Einheit des elektrischen Stromes: 1 Ampere | Einheit des elektrischen Stromes: 1 Ampere | ||
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historisch bedingte Schreibweise: | historisch bedingte Schreibweise: | ||
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mit der absoluten dielektrischen Konstanten | mit der absoluten dielektrischen Konstanten | ||
<math>{{\varepsilon }_{0}}=8,854\cdot {{10}^{-12}}\frac{{{C}^{2}}{{s}^{2}}}{kg{{m}^{3}}}</math> | :<math>{{\varepsilon }_{0}}=8,854\cdot {{10}^{-12}}\frac{{{C}^{2}}{{s}^{2}}}{kg{{m}^{3}}}</math> | ||
# '''Gauß: k=1 ( Miller) CGS- System''' | # '''Gauß: k=1 ( Miller) CGS- System''' | ||
<math>{{F}_{e}}=\frac{{{q}_{1}}{{q}_{2}}}{{{r}^{2}}}</math> | :<math>{{F}_{e}}=\frac{{{q}_{1}}{{q}_{2}}}{{{r}^{2}}}</math> | ||
Elektrostatische Ladungseinheit: | Elektrostatische Ladungseinheit: | ||
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& 1ESE=1\sqrt{dyn}\cdot cm \\ | & 1ESE=1\sqrt{dyn}\cdot cm \\ | ||
& 1C=3\cdot {{10}^{9}}ESE \\ | & 1C=3\cdot {{10}^{9}}ESE \\ | ||
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# Ladung tritt quantisiert auf: | # Ladung tritt quantisiert auf: | ||
Elementarladung: | Elementarladung: | ||
<math>e=1,6\cdot {{10}^{-19}}C</math> | :<math>e=1,6\cdot {{10}^{-19}}C</math> | ||
Schwere Elementarteilchen ( Hadronen)sind aus Quarks mit Ladungen | Schwere Elementarteilchen ( Hadronen)sind aus Quarks mit Ladungen | ||
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zusammengesetzt , aber Quarks wurden bisher nicht als freie Teilchen beobachtet | zusammengesetzt , aber Quarks wurden bisher nicht als freie Teilchen beobachtet | ||
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65px|Kein GFDL | Der Artikel Coulomb- Wechselwirkung basiert auf der Vorlesungsmitschrift von Franz- Josef Schmitt des 1.Kapitels (Abschnitt 1) der Elektrodynamikvorlesung von Prof. Dr. E. Schöll, PhD. |
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{{#set:Urheber=Prof. Dr. E. Schöll, PhD|Inhaltstyp=Script|Kapitel=1|Abschnitt=1}} Kategorie:Elektrodynamik __SHOWFACTBOX__
Experimentelle Grundtatsachen
- Materie trägt als skalare Eigenschaften Masse und elektrische Ladung
Masse:
- Gravitations- Wechselwirkung ( Newton: 1643 - 1727 )
Kraft auf Masse
, ausgeübt von Masse
Wegen:
wird dem Phänomen Rechnung getragen, dass Gravitation stets anziehend wirkt. Festlegung von
durch Wahl einer willkürlichen Einheit kg für Masse:
schwere Masse = träge Masse:
Coulomb- Wechselwirkung ( C. Coulomb 1736-1806)
Kraft auf Ladung
, ausgeübt von Masse
-> Abstoßung
-> Anziehung
Festlegung von k durch Wahl einer willkürlichen Einheit Coulomb [C] für die elektrische Ladung:
Einheit des elektrischen Stromes: 1 Ampere
Bemerkungen
- je nach Wahl von k ergeben sich verschiedene Einheitssysteme ( Maßsysteme):
- SI
System International d´ Unites , seit 1.1.1978 verbindlich m, kg, s, A -> MKSA K mol cd ( Candela) -> Lichtstärke
historisch bedingte Schreibweise:
mit der absoluten dielektrischen Konstanten
- Gauß: k=1 ( Miller) CGS- System
Elektrostatische Ladungseinheit:
- Sehr zweckmäßig bei mikroskopischen Rechnungen, da Coulombgesetz einfacher
- unzweckmäßig in der phänomenologischen Elektrodynamik, da Ladungseinheit
Gute Umrechungstabellen: Vergl. Jackson
Weitere Bemerkungen
Bei kleineren Abständen sind quantenelektrodynamische Korrekturen nötig
- Die gesamte Ladung eines abgeschlossenen Systems ist konstant. Aber: Paarerzeugung von positiver und negativer Ladung und lokale Ladungstrennung ist möglich.
- Ladung tritt quantisiert auf:
Elementarladung:
Schwere Elementarteilchen ( Hadronen)sind aus Quarks mit Ladungen
zusammengesetzt , aber Quarks wurden bisher nicht als freie Teilchen beobachtet