Kräfte und Energie im elektrischen Feld

Zusammenfassung

§ 30. Drei Vorbemerkungen. 1. In jedem physikalischen Laboratorium für Forschung und Unterricht findet man vielfältige Messinstrumente für Zeit, Länge, Masse, Temperatur, für elektrischen Strom, für elektrische Spannung, für Kapazität und zahlreiche andere elektrische Größen. Kraftmesser aber kommen, wenn überhaupt, nur ganz vereinzelt vor, und dann meist allein für Unterrichtszwecke. Erfordert eine Untersuchung eine Kraftmessung, so vergleicht man die zu messende Kraft mit der Gewicht genannten Kraft (Einheit Newton). Im Allgemeinen werden Kräfte nicht gemessen, sondern aus anderen Größen berechnet.

2. Der Zusammenhang von Kraft F, Masse m und Beschleunigung a muss experimentell hergeleitet werden. Diese Aufgabe gehört zu den undankbarsten des ganzen Physikunterrichts. Ein Verfahren ist in Bd. 1, § 18 ausgiebig erläutert worden. Die Versuche können das Ergebnis a = F/m oder F = m a nur mit dürftiger Genauigkeit liefern. Die eigentliche Rechtfertigung dieser Grundgleichung findet sich erst später in den Erfolgen ihrer zahllosen Anwendungen.

3. Genau dasselbe gilt in der Elektrizitätslehre für die in den §§ 31 und 32 herzuleitende Grundgleichung E = F/Q oder F = QE , die den Zusammenhang zwischen der mechanischen Größe Kraft F und elektrischen Größen herstellt (Q = Ladung, E = elektrisches Feld). Auch für diese Gleichung ergibt sich die endgültige Rechtfertigung erst später aus der Gesamtheit ihrer umfassenden Anwendungen. Das muss einmal unbefangen ausgesprochen werden.