Energie im Coulomb-Feld?
Warum ist die pot. Energie zwischen gleichnamige Ladungen abstoßend und damit positiv?
Warum ist die potentielle Energie hier negativ?
1 Antwort
Abstoßend oder anziehend ist nicht die Energie, sondern die Kraft, die jeder der beiden Körper auf den anderen ausübt.
Daß die Kraft bei gleichnamigen Ladungen abstoßend ist und bei ungleichnamigen Ladungen anziehend, ist ein Naturgesetz. Man beobachtet eben, daß es so ist.
Wann man eine Größe positiv zählt und wann negativ, das ist eine Sache der Vereinbarung.
In den beiden Diagrammen, die Du hier zeigst, wurde das Vorzeichen der potentiellen Energie W(r) so festgelegt, daß man rechnen kann wie folgt:
Bei abstoßender Kraft (oberes Bild ) wird die Energiedifferenz ΔW = W(rE)-W(rA) positiv, die man dem System zuführen muß, wenn man q2 näher zu Q1 bringt, und negativ, wenn man q2 von Q1 weg bewegt, denn man bekommt dabei Energie heraus.
Bei anziehender Kraft (unteres Bild) muß dem System eine positive Energiedifferenz ΔW zugeführt werden, um q2 von Q1 weg zu bewegen, und man bekommt man Energie heraus, d.h.: man führt negative Energie zu, wenn man q1 näher zu Q1 bringt.