StartseitePhysik - Theologie
Startseite Physik Theologie Download Kontakt
Über die Ursache der SchwerkraftWas ist LadungDas Wasserstoffmolekül – IonDie KernkraftElementare StrukturenTeil 1 Einstieg in die Quantenmechanik (QM)Teil 2 Einfache Anwendungen der QMTeil 3 Weiterführende QMDas energieerhaltende GravitationsgesetzTheoretische Untersuchung der Rydbergkonstante des WasserstoffatomsÜber die innere Struktur der ElektronmasseÜber die innere Struktur des NeutronsÜber den Zusammenhalt der Nukleonen im Atomkern

2. Ladungskraft

2.1. Strukturformel

Die Ladungskraft (elektrische Abstoßungs- oder Anziehungskraft) tritt in Erscheinung, wenn mindestens zwei Elementarladungen (e) auftreten. Liegen gleichartige Ladungen vor (z. B. beide e sind negativ geladen, wie beim Elektron), dann herrscht auf der Oberfläche des Plattenkondensators zwischen den auf den Platten befindlichen einzelnen Elementarladungen eine gegenseitige Abstoßungskraft. Diese Kraft bewirkt, dass die einzelnen Ladungen sich völlig gleichmäßig verteilen. In der Literatur [1] wird zur Berechnung der Ladungskraft die Formel angegeben

Diese Formel wird als „Coulomb’ sches Gesetz“ bezeichnet.

Hierbei bedeuten:

F Kraft zwischen zwei Punktladungen (anziehend oder abstoßend) in [N]

Q1 1.Punktladung in [As] bzw. x1·e

Q2 2.Punktladung in [As] bzw. x2·e

x1, x2 ist die Anzahl der jeweils beteiligten Elementarladungen

A Abstand der beiden Punktladungen voneinander in [m]

e0 Elektrische Feldkonstante bzw. 8,854190·10-12 [As/Vm]

Durch Einsetzen von 1/e0 aus (10) in (13) ergibt sich

Der Ausdruck in den eckigen Klammern stellt die elementare Struktur der Ladungskraft dar. Der auftretende Faktor 2 steht für die Gegenseitigkeit dieser Kraft. Der Wert dieses die Dimension gebenden Ausdrucks ist 132,095852 [N]. Dieses Kraft-Quantum wird um das Quadrat der Anzahl der beteiligten Elementarladungen (Q/e)² verstärkt und mit dem Kehrwert des Quadrats der Abstandszahl (a/l)² abgeschwächt. Die Dimension ist [kgm²/s·1/ms] bzw. [N]. Demnach ist die Ladungskraft die mit 1/j modifizierte (erhöhte) doppelte Elementarkraft des Elektrons hs/(l·t).

 


2.2. Wesen der Ladungskraft

Die zwischen zwei Elementarladungen herrschende Ladungskraft (F) kommt in dem Moment zustande, wenn die mit c- Geschwindigkeit radial (konzentrisch) auslaufenden l– dicken Kugelschalen des elektrischen Feldes der einen Elementarladung die andere Elementarladung erreichen (bzw. berühren, d. h., es muss der Mittelpunktsabstand überbrückt sein) und umgekehrt. Der Kraftschluss erfolgt mit der Feldenergie (En) der Berührungsschale (n.Schale). Da auch die Berührungsschale die Dicke 1l aufweist, bezieht sich die Energie auf diese Dicke. Es ist also . Es ist En jedoch doppelt anzusetzen, da 2 Berührungsschalen vorhanden sind (je Elementarladung eine Schale). Dies führt zu dem Ausdruck. Dieser Ausdruck spiegelt das Wesen der Ladungskraft, wie die folgende Rechnungen zeigen.

Mit der im Abstand a um die jeweilige Elementarladung herum befindlichen Feldenergie der n.Schale (s. obige Formel (5) bei x=1, da 2 Elektronen beteiligt sind) ergibt sich bzw. . Mit ergibt sich . Dieser Ausdruck ergibt sich auch aus Formel (14) mit Q1=Q2=1e. Für die Struktur der Ladungskraft wird in [2] der Ausdruck angegeben. Durch Einsetzen von und erweitert mit l/l ergibt sich ebenfalls wieder obige Formel.

 

2.3. Elektrostatische Grundkonstante

Der in eckigen Klammern obiger Ausgangsformel (13) stehende Ausdruck wird als elektrostatische Grundkonstante (Gel) bezeichnet. Durch Einsetzen Q1 = Q2 = 1e und mit 1/e0 aus (10), ergibt sich direkt die elementare Struktur dieser Konstanten. Es ist

Der Ausdruck hat die Dimension [Nm²/A²s²=Vm/As], da [V=Nm/As] ist.

Die Anwendung dieser Konstanten verstellt jedoch den Blick auf die elementaren Zusammenhänge. Ohne den Ausdruck l²/e² ergibt sich eine neue Konstante, die diesen Nachteil nicht hat. Diese „Kraftkonstante“ hat den Wert 132,095852 [N]. Mit vg. Formel (14) ergibt sich dann der Ausdruck , der die zugrundliegenden elementaren Zusammenhänge unverkürzt aufzeigt.

Verlagsrechte

Das vorliegende Werk ist gemäß UrhG urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdruckes, der Entnahme von Abbildungen, der Funksendung, der Wiedergabe auf fotomechanischem oder ähnlichem Wege und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung für gewerbliche Zwecke ist nur im Einvernehmen mit dem Autor gestattet. Zitate sind nur bei genauer Quellenangabe gestattet.