Praktische Tools für exaktes Arbeiten
Elektrisches Feld, Kraft und Potenzial berechnen
Vorzeichenbehaftetes Punktladungsfeld, Kraft, Potenzial und Energie oder homogenes Feld aus Spannungsfall berechnen.
Layout berechnen, Diagramm prüfen, dann das Ergebnis für Werkstatt oder Baustelle ausdrucken.
Funktionsweise
Für Punktladung Q gilt E = kQ/r² und V = kQ/r, mit Potenzial null im Unendlichen. Kraft auf q ist qE, Energie qV. Positive Radialrichtung zeigt von der Quelle weg; negative Kraft bedeutet Anziehung. k = 1/(4πε0εr), mit ε0 = 8,8541878188 × 10⁻¹² F/m. Ein homogenes Feld nutzt den gerichteten Potenzialabfall geteilt durch Abstand.
Beispiel mit aktuellen Eingaben
Das Ergebnis oben verwendet genau diese Werte. Dieser Datensatz wird beim Drucken einbezogen, damit die Ausgabe mit den ursprünglichen Messungen geprüft werden kann.
- Elektrisches Feldmodell
- Isolierte Punktladung
- Testladung mit Vorzeichen
- -2 µC
- Quellladung mit Vorzeichen
- 1 µC
- Abstand zur Quellladung
- 0.1 m
- Relative Permittivität
- 1
Hauptergebnis: Radiales elektrisches Feld mit Vorzeichen: 898755.1786 N/C.
Vor Verwendung des Ergebnisses
- Prüfen Sie Modus, Einheiten und Eingaben vor Verwendung des Ergebnisses.
- Lesen Sie Annahmen und Rundungsregeln; vergleichen Sie das Beispiel mit Ihrer Rechnung.
- Ein Zahlenwert ergänzt keinen fehlenden Kontext und ändert keine genannten Einschränkungen.
Einschränkungen
Das Punktladungsmodell setzt ein homogenes lineares Dielektrikum und eine isolierte Quelle voraus; leitende Grenzen oder Mehrladungsgeometrien fehlen. Relative Permittivität muss mindestens eins sein. Homogenes Feld ignoriert Randeffekte und nutzt die angegebene Spannungsabfallrichtung.
Häufig gestellte Fragen
Was sollte ich überprüfen, bevor ich dieses Ergebnis verwende?
Werte, Einheiten, Daten und Annahmen prüfen. Methode und Grenzen mit passender Quelle vergleichen.
Warum kann das Endergebnis abweichen?
Ergebnis hängt von Daten und Modellannahmen ab. Rundung, Änderungen und fehlende Faktoren beeinflussen den Vergleich. Einschränkungen vor Verwendung lesen.
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