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Was ist elektromagnetische Kraft vs Gravitationskraft – Definition

Die elektromagnetische Kraft und die Gravitationskraft sind zwei der vier Grundkräfte. Sie sind sehr verschieden. Dieser Artikel fasst diese Unterschiede zusammen.

Elektromagnetische Wechselwirkung – Elektromagnetische Kraft

Die  elektromagnetische Kraft  ist die Kraft, die für alle elektromagnetischen Prozesse verantwortlich ist. Es wirkt zwischen elektrisch geladenen Teilchen. Es ist eine Kraft mit unendlicher Reichweite, die viel  stärker als die Gravitationskraft ist und dem umgekehrten Quadratgesetz folgt, aber weder Elektrizität noch Magnetismus addieren sich so wie die Gravitationskraft. Da es positive und negative Ladungen (Pole) gibt, heben sich diese Ladungen gegenseitig auf. Der Elektromagnetismus umfasst die elektrostatische Kraft, die zwischen ruhenden geladenen Teilchen wirkt, und die kombinierte Wirkung von elektrischen und magnetischen Kräften, die zwischen sich relativ zueinander bewegenden geladenen Teilchen wirken.

Das  Photon , das Quanten der elektromagnetischen Strahlung , ist ein Elementarteilchen, das der Kraftträger der elektromagnetischen Kraft ist. Photonen sind Eichbosonen  ohne elektrische Ladung oder Ruhemasse und mit einer Spineinheit. Allen Photonen gemeinsam ist  die Lichtgeschwindigkeit , die universelle Konstante der Physik. Im leeren Raum bewegt sich das Photon mit c ( Lichtgeschwindigkeit – 299 792 458 Meter pro Sekunde ).

Kräfte zwischen statisch elektrisch geladenen Partikeln unterliegen dem  Coulombschen Gesetz . Mit dem Coulombschen Gesetz  kann die Kraft zwischen geladenen Teilchen (z. B. zwei Protonen) berechnet werden. Die elektrostatische Kraft ist direkt proportional zu den elektrischen Ladungen der beiden Partikel und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands zwischen den Partikeln. Das Coulombsche Gesetz wird als folgende Gleichung angegeben.

Sowohl das Coulomb-Gesetz als auch die Magnetkraft sind im Lorentz-Kraftgesetz zusammengefasst. Grundsätzlich sind sowohl magnetische als auch elektrische Kräfte Ausdruck einer Austauschkraft, an der der Austausch von Photonen beteiligt ist.

Die elektromagnetische Kraft spielt eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der inneren Eigenschaften der meisten Gegenstände des täglichen Lebens. Die chemischen Eigenschaften von Atomen und Molekülen werden durch die Anzahl der Protonen bestimmt, und zwar durch die Anzahl und Anordnung der  Elektronen .

Gravitationsinteraktion – Gravitationskraft

Die Schwerkraft war die erste Kraft, die wissenschaftlich untersucht wurde. Die Gravitationskraft wurde im 17. Jahrhundert von Isaac Newton systematisch beschrieben. Newton erklärte, dass die Gravitationskraft zwischen allen Objekten mit Masse (einschließlich Objekten von Atomen und Photonen bis hin zu Planeten und Sternen) wirkt und direkt proportional zu den Massen der Körper und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes zwischen den Körpern ist. Da Energie und Masse gleichwertig sind , verursachen alle Energieformen (einschließlich Licht) Gravitation und stehen unter deren Einfluss. Die Reichweite dieser Kraft ist ∞ und sie ist schwächer als die anderen Kräfte. Diese Beziehung ist in der folgenden Gleichung gezeigt.

Die Gleichung zeigt, dass die Gravitationskraft umso größer ist, je größer die Massen der Objekte sind oder je kleiner der Abstand zwischen den Objekten ist . Obwohl die Massen der Nukleonen sehr klein sind, kann die Tatsache, dass der Abstand zwischen den Nukleonen extrem kurz ist, die Gravitationskraft signifikant machen. Die Gravitationskraft zwischen zwei Protonen, die 10 -20 Meter voneinander entfernt sind, beträgt etwa 10 -24 Newton. Die Schwerkraft ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte der Physik, ungefähr 10 38- mal schwächer als die starke Kraft. Andererseits ist die Schwerkraft additiv. Jeder Punkt Materie, den Sie in einen Klumpen stecken, trägt zur allgemeinen Schwerkraft des Klumpens bei. Da es sich auch um eine sehr weitreichende Kraft handelt, ist sie auf makroskopischer Ebene die dominierende Kraft und die Ursache für die Bildung, Form und Bahn (Umlaufbahn) astronomischer Körper.

Elektromagnetische Kraft gegen Gravitationskraft

Grundlegende Wechselwirkungen und fundamentale Kräfte

 

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Dieser Artikel basiert auf der maschinellen Übersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie können uns helfen. Wenn Sie die Übersetzung korrigieren möchten, senden Sie diese bitte an: [email protected] oder füllen Sie das Online-Übersetzungsformular aus. Wir bedanken uns für Ihre Hilfe und werden die Übersetzung so schnell wie möglich aktualisieren. Danke.