Elektrisches Feld und Testladung

Ich habe eine Frage zur Definition des elektrischen Feldes. Texte definieren es als die Kraft auf eine positive Testladung ( Q 0 ), geteilt durch die Ladung auf der positiven Testladung.

E = k Q 1 Q 0 Q 0 R 2

Meine Frage ist, da wir die Testladung aufteilen, könnte nicht auch eine Testladung mit negativem Wert verwendet werden, um ein identisches elektrisches Feld zu erhalten?

Ich sehe das in der Gleichung F = Q E , nur positiv Q erfährt eine Kraft in der gleichen Richtung wie das Feld. Aber es scheint, als könnte das identische Feld erhalten werden, indem entweder positive oder negative Testladungen verwendet werden.

Antworten (2)

Sie haben Recht: Wenn F ( Q 1 , Q 2 ) ist die Kraft Q 1 Erfahrungen unter Q 2 , und Sie definieren

E ( Q 2 ) ≡ lim Q 1 → 0 F ( Q 1 , Q 2 ) Q 1

Wo E ( Q 2 ) ist das elektrische Feld aufgrund eines Teilchens Q 2 , dann ist es egal wo Q 1 positiv oder negativ ist, dh ob Sie die Grenze von links oder von rechts nehmen.

Wie ich auf die gleiche Frage vor einigen Wochen bereits sagte, ist die elektrische Feldstärke so definiert (das heißt, die Testladung im Nenner), dass sie unabhängig von der Größe oder der Richtung der Testladung ist selbst, sondern hängt nur von der Umgebung ab, in der die Ladung platziert wird.

Aktualisierung aufgrund eines Kommentars.

Es gibt zwei Möglichkeiten, die Frage zu beantworten.

Das erste ist zu sagen, dass die Größe und Richtung der Kraft auf eine Einheitstestladung das elektrische Feld ist.
Wenn dies die Definition wäre, dann würde sich die Richtung der Kraft unterscheiden, ob die Testladung negativ oder positiv ist,
E → = F → Q ( kein Vorzeichen zugeordnet)
Auf eine positive Testladung würde eine Kraft in eine Richtung und auf eine negative Testladung eine Kraft in die entgegengesetzte Richtung wirken.

Diese Definition ist jedoch nicht diejenige, die verwendet wird.
Bei Verwendung einer Einheitsprüfladung muss das Vorzeichen der Einheitsprüfladung in die Definition des elektrischen Feldes aufgenommen werden.
E → = F → ± Q ( Zeichen zugewiesen)

Wie Sie darauf hingewiesen haben, spielt es bei der Verwendung dieser Definition keine Rolle, welches Vorzeichen die Testladung hat, die Richtung des elektrischen Felds ist immer dieselbe.
Wenn die Richtung der Kraft auf eine positive Testladung positiv ist, dann ist das elektrische Feld in positiver Richtung.
Die Kraft auf eine negative Ladung an derselben Position wäre in negativer Richtung, aber die Richtung des elektrischen Felds wäre positiv, da sowohl im Nenner als auch im Zähler der Gleichung, die das elektrische Feld definiert, ein negatives Vorzeichen vorhanden wäre.

Kannst du erklären warum? Wenn q1 positiv ist und die Testladung positiv ist, sind sowohl die von der Testladung wahrgenommene Kraft als auch das elektrische Feld in positiver radialer Richtung.
ABER wenn q1 positiv und die Testladung negativ ist, dann geht die von der Testladung gefühlte Kraft in die negative Richtung. Was mich verwirrt, ist, dass es mir scheint, dass das elektrische Feld (definiert auf die alternative Weise, die ich hypothetisch vorschlage, indem ich die Kraft, die durch die negative Testladung gefühlt wird, durch den Wert der negativen Ladung dividiert) immer noch in der positiven Richtung ist da sich die negativen Vorzeichen der Testladung in Zähler und Nenner aufheben.
Elektrisches Feld und Testladung
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