Wann sind Coulomb negativ?
Hallo,
Im Unterricht hatten wir grad coulomb und die elementarladung. Meine Frage ist hier wann coulomb eine negative und wann eine positive Zahl ist. Weil mein Physiklehrer hat uns gesagt, dass ein elektron eine negative Elementarladung besitzt. Beim rechnen hat man aber immer eine positive Zahl (1,6x10^-19 C) benutzt. Online steht ein elektron besitzt die ladung -1,6x10^-19. Das hat mich verwirrt. Hat sas etwas damit zu tun dass man beim Rechnen nur den Betrag braucht? Bitte um aufklärung :)
2 Antworten
Die Elementarladung selbst ist ein Betrag, er gilt für positive (Protonen) und negative Ladungen (Elektronen). Aber eine negative Ladung, wie bei Elektronen, wird eben durch ein Minus gekennzeichnet.
Beim Rechnen passiert es schnell, dass man die Vorzeichen außen vor lässt, oder anderweitig verrechnet. Wenn du einen Strom betrachtest, kannst du das Vorzeichen zum Beispiel entweder in die Richtung stecken, oder in den Strom... Also entweder du hast einen negativen Strom oder einen positiven Strom in entgegengesetzte Richtung. In der Elektrotechnik kann ein Vorzeichen auch mal den Unterschied zwischen Rechter- und Linker-Handregel machen. Die beiden unterscheiden sich nämlich auch nur durch ein Minus.
Wenn du ganz penibel aufpasst und immer Richtungen, Vorzeichen... beachtest, solltest du aber am Schluss immer auf das richtige Ergebnis kommen. ;)
Ein Coulomb ist eine Ladungsmenge, also eine Anzahl an Ladungen, von Ladungsträgern getragen. Diese Anzahl ist per se erst mal positiv. Der Ladungsträger selbst kann aber eine positive oder eine negative Ladung tragen.
Okay soweit logisch danke aber wenn z.B eine Aufgabe sagt: Ermittle die Ladung (Betrag und Vorzeichen) die ein Wassertropfen (m=15 mikrogramm) haben muss, um durch das elektrische feld der erde (260 v/m) zu schweben. Den Betrag kann man ja durch Fg = Fel ausrechnen aber was ist hier mit Vorzeichen gemeint?
Okay also bei der Rechnung kommt eine positive Ladungsmenge (5,67x10^-10) raus und dennoch ist der Tropfen negativ geladen, da man das beim Rechnen vernachlässigt. Also hat es keinen direkten Einfluss auf die Rechnung ob etwas positiv oder negativ geladen ist und lediglich die Menge der Ladung kann errechnet werden. Stimmt das so in etwa?
Es kommt immer auf die Rechnung an, was relevant ist. Bei reiner Multiplikation spielt das Vorzeichen eine untergeordnete Rolle, da es einfach das Vorzeichen des Ergebnisses beeinflusst. Bei Addition wäre das anders. Ich sage mal so, es gibt "schlampige Rechnungen", bei denen es hauptsächlich auf den Betrag ankommt und es gibt ausführliche Rechnungen. Ausführlich wäre hier eine Skizze mit den Kräften. Am Schluss liegt es an dir, festzulegen, welche Richtung für dich positiv ist und welche negativ. Also vollständig: Regentropfen soll im Gleichgewicht sein: Gravitationskraft nach unten, elektrische Kraft nach oben. Dann muss Fg = Fel gelten. Da das elektrische Feld zur Erde hin zeigt (also in die andere Richtung, als du Fel festgelegt hast), brauchst du ein Minus-Zeichen. Also entweder Fel = - q*|E|, oder du sagst, dass E = -260V/m ist. Somit kommst du auf dein negatives q. Oder du legst am Anfang fest, dass Fel positiv wird, wenn es Richtung Erde zeigt. Dann muss aber gelten: Fel = -Fg. q*E = - m*g... und du kommst auch auf dein negatives q. Gerade bei Aufgaben in der Schule kommst du noch öfters mit den vereinfachten Betragsrechnungen und separaten Überlegungen der Vorzeichen... durch. Bei komplizierten Aufgaben führt kein Weg an den "pedantischen" Rechnungen vorbei. ;)
Achso also ein postiv geladenes objekt und ein negativ geladenes objekt können also prinzipiell genau die selbe Ladungsmenge haben. Aber wird beim rechnen immer eine positive ladungsmenge verwendet?