Unterschied zwischen elektrischer Feldstärke und elektrischer Feldkraft

In einem homogenen elektrischen Feld sind die elektrische Feldstärke und die elektrische Feldkraft nicht gleich. Die Feldstärke ist eine Eigenschaft des elektrischen Feldes und gibt an, ebenso wie stark das Feld an einer bestimmten Stelle ist. Die Feldkraft hingegen ist die Kraft die auf eine Ladung in diesem Feld wirkt.

Die elektrische Feldstärke E wird in Volt pro Meter (V/m) gemessen und ist ein Vektorfeld, da sie sowie eine Richtung als ebenfalls einen Betrag hat. Sie gibt an – mit welcher Kraft eine positive Ladung pro Einheit Ladung im Feld wirkt. Je größer die Feldstärke ist desto stärker ist die Kraft mit der die Ladungen im Feld beeinflusst werden.

Die elektrische Feldkraft F ist hingegen eine skalare Größe und gibt die Stärke der Wechselwirkung einer Ladung mit dem elektrischen Feld an. Sie ergibt sich aus dem Produkt der Ladung q und der elektrischen Feldstärke E: F = qE. Die Einheit der Feldkraft ist Newton (N).

Wenn die Ladungen genauso viel mit sind hat die Feldkraft keine Auswirkungen auf die Feldstärke. Die Feldstärke bleibt in einem homogenen Feld dauerhaft, unabhängig von der Ladungsgröße. Die Ladungsgröße beeinflusst jedoch die Feldkraft, da sie direkt proportional zur Ladung ist. Je größer die Ladung ist desto stärker ist die Kraft mit der sie im Feld wirkt.

Ein Beispiel hierfür ist das Verhalten eines Elektrons und eines Protons im elektrischen Feld. Da das Elektron eine negative Ladung trägt wird es in Richtung des elektrischen Feldes beschleunigt während das Proton, das eine positive Ladung trägt, entgegengesetzt zur Feldstärke beschleunigt wird. Die Feldkraft auf das Elektron ist deckungsgleich wie auf das Proton freilich entgegengesetzt gerichtet.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die elektrische Feldstärke und die elektrische Feldkraft unterschiedliche Größen sind. Die Feldstärke ist eine Eigenschaft des elektrischen Feldes während die Feldkraft die Wechselwirkung einer Ladung mit diesem Feld beschreibt. Während die Feldstärke konstant bleibt, wenn die Ladungen gleich sind, variiert die Feldkraft mit der Ladungsgröße.