Um die benötigte Energie zu berechnen, um ein Elektron vom Abstand r1 auf den Abstand r2 von einem Proton wegzuziehen, können Sie die Coulomb'sche Kraftgesetz verwenden. Das Coulomb'sche Kraftgesetz beschreibt die Kraft, die zwischen zwei elektrisch geladenen Teilchen auftritt und kann wie folgt ausgedrückt werden:
F = k * Q1 * Q2 / r^2
In dieser Formel ist F die Coulomb-Kraft, Q1 und Q2 sind die Ladungen der beiden Teilchen, r ist der Abstand zwischen den Teilchen und k ist die Coulomb-Konstante.
Um die benötigte Energie zu berechnen, um das Elektron vom Abstand r1 auf den Abstand r2 zu befördern, müssen wir die Arbeit berechnen, die bei der Beförderung des Elektrons geleistet wird. Die Arbeit W kann wie folgt berechnet werden:
W = F * s
In dieser Formel ist F die Coulomb-Kraft, die auf das Elektron ausgeübt wird, und s ist der Weg, den das Elektron zurücklegt.
Um die benötigte Energie zu berechnen, können wir die Coulomb-Kraft F und den Weg s in die obige Formel einsetzen und die Arbeit W berechnen. Beachten Sie, dass die Coulomb-Kraft F von r abhängt, daher müssen wir die Coulomb-Kraft für r1 und r2 berechnen und den Unterschied zwischen diesen beiden Werten nehmen.
Um die elektrische Feldstärke E für die gegebenen Abstände zu berechnen, können Sie das Coulomb'sche Feldgesetz verwenden. Das Coulomb'sche Feldgesetz beschreibt das elektrische Feld, das von einer elektrisch geladenen Teilchen ausgeht und kann wie folgt ausgedrückt werden:
E = k * Q / r^2
In dieser Formel ist E die elektrische Feldstärke, Q ist die Ladung des Teilchens, r ist der Abstand zum Teilchen und k ist die Coulomb-Konstante. Um die elektrische Feldstärke E für die gegebenen Abstände zu berechnen, müssen Sie lediglich die Ladung Q und den Abstand r in die obige Formel einsetzen. Beachten Sie, dass in diesem Fall Q die Ladung der 5-fachen negativen Elektronenladung ist.
