Coulomb Kraft: Wie groß ist der Betrag der Coulomb-Kraft zwischen einem Goldkern und einem Elektron…

Question

Wieviele Protonen sind erforderlich, um eine Gesamtladung von 3.35×10-12 C zu erhalten?

Wie groß ist der Betrag der Coulomb-Kraft zwischen einem Goldkern und einem Elektron in einer kreisförmigen Umlaufbahn mit dem Radius R = 2.029×10^{-12} m um den Kern?

Answer 1

1. Wieviele Protonen sind erforderlich, um eine Gesamtladung von q = 3.35×10^{-12} C zu erhalten?
*Ladung eines Protons: p = 1,6022*10^{-19} C; //entspricht der Elementarladung
--> q/p ≈ 20,9*10^6.       Man braucht also ca. 21 Millionen Protonen.

2. Wie groß ist der Betrag der Coulomb-Kraft zwischen einem Goldkern und einem Elektron in einer kreisförmigen Umlaufbahn mit dem Radius R = 2.029×10^-12 m um den Kern?
*Coulombsches Gesetz:
*Anzahl der Protonen eines Goldatoms entspricht der Ordnungszahl von Gold im Periodensystem:
     n_Au=79;
*Elementarladung:
     e = 1,6022*10^{-19} C;
*Ladung des Goldatoms:
     q₁ = q_Au = n_Au*e = 1,2657*10^{-17} C;
*Ladung eines Elektrons:
     q₂ = -e = -1,6022*10^{-19} C
*Coulomb-Konstante:
     1/(4πε₀) = 8,98755*10^9 Vm/As
*Abstand der Ladungen:
     r = R = 2.029×10^-12 m
--> |F| = 4,43*10^{-3} N;