# Rechner für das elektrische Feld einer Punktladung Feld einer Punktladung E = k·|Q|/r² (in N/C, zahlengleich mit V/m): das Vorzeichen von Q legt nur die Richtung fest — das Feld zeigt von einer positiven Ladung weg und auf eine negative zu — plus die Kraft, die ein Elektron dort spüren würde, F = e·E, als Gegenprobe. Anker: 1 nC bei 1 m ergibt ein sanftes Laborfeld von 8.99 N/C; das Feld des Elektrons selbst am Bohrschen Radius beträgt 5.14221×10¹¹ N/C — die atomare Einheit der Feldstärke. > Kanonische Seite: https://elysiatools.com/de/tools/electric-field-point-charge - **Kategorie:** Science & Education - **Schlagwörter:** elektrisches feld, punktladung, feldstärke, coulombsches gesetz, newton pro coulomb, elektromagnetismus ## Überblick Dieser Rechner ermittelt die elektrische Feldstärke einer punktförmigen Ladung nach dem coulombschen Gesetz (E = k·|Q|/r²). Neben dem Betrag in Newton pro Coulomb (N/C bzw. V/m) bestimmt das Werkzeug anhand des Vorzeichens die radiale Feldrichtung sowie die hypothetische Kraftwirkung auf ein Elektron an diesem Punkt. ## Eingaben - **Ladung Q** (number): e.g. 1 - **Ladungseinheit** (select) - **Abstand r** (number): e.g. 1 - **Entfernungseinheit** (select) ## Wann verwenden - Berechnung der elektrischen Feldstärke im Umfeld statischer Einzelladungen für Physikaufgaben oder Vorlesungen. - Umrechnung und Analyse von elektrostatischen Kräften bei variierenden Abständen und Ladungsgrößen von C bis pC. - Überprüfung von elektrostatischen Feldparametern in mikroskopischen oder atomaren Modellen (z. B. Bohrscher Radius). ## Funktionsweise - Geben Sie den Betrag sowie das Vorzeichen der Ladung Q ein und wählen Sie die passende Einheit (C, mC, µC, nC oder pC). - Tragen Sie den Abstand r zur Ladung ein und bestimmen Sie die gewünschte Längeneinheit (m, cm, mm, µm oder nm). - Das System berechnet die Feldstärke E über die Coulomb-Konstante k, ermittelt die radiale Ausrichtung und gibt die resultierende Coulomb-Kraft auf ein Elektron (F = e·E) aus. ## Anwendungsfälle - Physikunterricht & Studium: Schnelles Lösen und Kontrollieren von Elektrostatik-Aufgaben zur Punktladungsformel. - Laboraufbauten: Abschätzung von Streufeldern und elektrischen Feldstärken bei Hochspannungsexperimenten. - Atomphysik: Modellierung mikroskopischer Feldstärken zwischen Elektronen und Atomkernen auf Nanometer-Ebene. ## Häufig gestellte Fragen ### Welche Coulomb-Konstante k wird für die Berechnung verwendet? Es wird die elektrostatische Standardkonstante im Vakuum k ≈ 8,98755 × 10⁹ N·m²/C² zugrunde gelegt. ### Sind die Einheiten N/C und V/m identisch? Ja, 1 Newton pro Coulomb (N/C) entspricht exakt 1 Volt pro Meter (V/m). ### Wie beeinflusst das Vorzeichen der Ladung das Ergebnis? Der Betrag des Feldes bleibt positiv; ein positives Vorzeichen richtet das Feld radial nach außen, ein negatives nach innen. ### Welche Ladungseinheiten unterstützt das Tool? Unterstützt werden Coulomb (C), Millicoulomb (mC), Mikrocoulomb (µC), Nanocoulomb (nC) und Picocoulomb (pC). ### Was sagt die Angabe zur Kraft auf ein Elektron aus? Sie zeigt die Gegenprobe F = e·E, also die Betragskraft und Richtung, die eine Elementarladung an dieser Stelle erfährt. ## Ähnliche Tools - [Fresnel-Gleichungen-Rechner](https://elysiatools.com/de/tools/fresnel-equations): Fresnel-Gleichungen an der Grenzfläche n₁ → n₂: Nachdem Snell θ₂ festlegt, lauten die Amplitudenkoeffizienten r_s = (n₁cosθ₁−n₂cosθ₂)/(n₁cosθ₁+n₂cosθ₂) und r_p = (n₂cosθ₁−n₁cosθ₂)/(n₂cosθ₁+n₁cosθ₂), mit Reflektanz R = r². Die p-Reflexion verschwindet beim Brewsterwinkel arctan(n₂/n₁); bei senkrechtem Einfall liefern beide Polarisationen R = ((n₁−n₂)/(n₁+n₂))² — die berühmten 4 % je unbeschichteter Glasfläche in Luft. - [Rapiditäts-Rechner](https://elysiatools.com/de/tools/rapidity-calculator): Rapidität φ = artanh(β): der hyperbolische Winkel, der die relativistische Geschwindigkeitsaddition in gewöhnliche Addition verwandelt. Boosts setzen sich durch Addition der Rapiditäten zusammen (tanh(φ₁+φ₂) = resultierendes β), γ = cosh φ, γβ = sinh φ, und e^φ ist der longitudinale Dopplerfaktor. Bei β = 0.5 ist φ = 0.549306, und die Verdopplung ergibt tanh(1.098612) = 0.8 — der Fall 0.5c + 0.5c = 0.8c, reduziert auf 2φ. - [Snelliussches-Gesetz-Rechner](https://elysiatools.com/de/tools/snell-law-calculator): Snelliussches Gesetz n₁·sinθ₁ = n₂·sinθ₂: löst den Brechungswinkel θ₂ oder rechnet zurück auf den Einfallswinkel θ₁. Geht Licht vom dichten ins dünnere Medium und überschreitet sinθ die 1, meldet das Werkzeug Totalreflexion mit dem Grenzwinkel statt einer Zahl. Die Beispiele verfolgen denselben Strahl: ins Glas 30° → 19.47°, aus dem Glas 30° → 48.59° (dicht am Grenzwinkel 41.81°). - [Rechner zur Heisenbergschen Unschärferelation](https://elysiatools.com/de/tools/uncertainty-principle-calculator): Drei Anwendungen der Unschärferelation Δx·Δp ≥ ℏ/2: minimale Impulsunschärfe Δp = ℏ/(2Δx) aus Δx; minimales Δx aus Δp; oder Prüfung eines (Δx, Δp)-Paars mit Verhältnis. Längen in m/mm/µm/nm/pm, Impulse in kg·m/s, g·cm/s oder eV/c; eine optionale Masse übersetzt Δp in eine Geschwindigkeitsbreite Δv = Δp/m (mit Anteil von c). - [Shapiro-Wilk-, Anderson-Darling- und Lilliefors-Normalitäts-Tutor](https://elysiatools.com/de/tools/shapiro-wilk-anderson-darling-lilliefors-normality-tutor): Führt die drei Standard-Normalitätstests (Shapiro-Wilk AS R94, Anderson-Darling, Lilliefors) mit Q-Q-Diagramm und Monte-Carlo-Leistungsvergleich aus. - [Ampère-Kraft-Rechner](https://elysiatools.com/de/tools/ampere-force-calculator): Ampère-Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter, F = B·I·L·sinθ: Einheiten von B, I und L wählbar, mit Betrag, 90°-Referenzkraft und Richtung (senkrecht zu Leiter und Feld, Rechte-Hand-Regel). Anker: 1 T auf 1 A in 1 m Leiter im rechten Winkel ergibt genau 1 N; bei 30° halbiert sich die Kraft (sin 30° = ½), parallel verschwindet sie; das Erdfeld mit 50 µT drückt mit nur 50 µN auf denselben Leiter. - [Arrhenius-Gleichungs-Rechner](https://elysiatools.com/de/tools/arrhenius-equation-calculator): Die Arrhenius-Gleichung k = A·e^(−Ea/RT) in drei Modi: k aus A, Ea und T; der präexponentielle Faktor A aus einem gemessenen k; und Ea aus zwei (k, T)-Punkten über Ea = R·ln(k₂/k₁)·T₁T₂/(T₂−T₁). Die Aktivierungsenergie wird in kJ/mol oder kcal/mol akzeptiert und in beiden ausgegeben. Anker: Mit A = 10¹³ s⁻¹, Ea = 75 kJ/mol und T = 298.15 K ergibt sich k ≈ 0.73 s⁻¹; eine Verdopplung von 20 °C auf 30 °C entspricht Ea ≈ 51.2 kJ/mol — die klassische Faustregel. - [Batteriekapazitäts- und Laufzeitrechner](https://elysiatools.com/de/tools/battery-capacity-calculator): Batteriekapazität und Laufzeit, C = I·t, in beide Richtungen: Laufzeit aus der Kapazität (mAh ÷ mA = Stunden) oder die Kapazität, die ein Job braucht (mA × h = mAh), mit optionaler Nennspannung für Energie (Wh) und Leistung (W). Anker: Ein 4500-mAh-Telefonakku läuft bei 300 mA mittlerer Last exakt 15 h; ein IoT-Sensor mit 5 mA über 30 Tage braucht 3600 mAh — 3.6 Ah —, eine Lehrbuch-Lithiumzelle. ## Beispiele - [Android Java Bildverarbeitungsbeispiele](https://elysiatools.com/de/samples/android-image-processing-java): Android Java Bildverarbeitungsbeispiele einschließlich Lesen/Schreiben, Skalierung und Formatkonvertierung - [Android Kotlin Bildverarbeitungsbeispiele](https://elysiatools.com/de/samples/android-image-processing-kotlin): Android Kotlin Bildverarbeitungsbeispiele einschließlich Lesen/Schreiben, Skalierung und Formatkonvertierung - [Web Python Bildverarbeitung Beispiele](https://elysiatools.com/de/samples/web-image-processing-python): Web Python Bildverarbeitungsbeispiele mit PIL/Pillow einschließlich Lesen, Speichern, Skalieren und Formatkonvertierung - [Web Rust Bildverarbeitungsbeispiele](https://elysiatools.com/de/samples/web-image-processing-rust): Web Rust Bildverarbeitungsbeispiele einschließlich Lesen/Schreiben, Skalierung und Formatkonvertierung