Umwandlung von

Aufrufe: 392     Aktiv: 15.11.2021 um 17:33

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Hallo,

Kann mir jemand die im unten angehängten Bild gezeigten Schritte zur Umwandlung von N/C zu V/m erklären?

Vielen Dank im Voraus!

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Ein Newton kannst du schreiben als

\(\mathrm{N}=\dfrac{\mathrm{kg}\cdot \mathrm{m}}{\mathrm{s}^2}\)

Ein Coulomb ist eine Amperesekunde

\(\mathrm{C}=\mathrm{A}\cdot \mathrm{s}\)

Wenn du die beiden durcheinander teilst kommst du also auf

\(\dfrac{\mathrm{N}}{\mathrm{C}}=\dfrac{\dfrac{\mathrm{kg}\cdot \mathrm{m}}{\mathrm{s}^2}}{\mathrm{A}\cdot s}=\dfrac{\mathrm{kg}\cdot \mathrm{m}}{\mathrm{s}^2\cdot\mathrm{A}\cdot \mathrm{s}}=\dfrac{\mathrm{kg}\cdot \mathrm{m}}{\mathrm{A}\cdot\mathrm{s}^3}\)

Ein Volt ist definiert als

\(\mathrm{V}=\dfrac{\mathrm{kg}\cdot \mathrm{m}^2}{\mathrm{A}\cdot \mathrm{s}^3}\)

Wenn du also Volt durch Meter teilst, kürzt sich ein \(\mathrm{m}\) im Zähler

\(\dfrac{\mathrm{V}}{\mathrm{m}}=\dfrac{\mathrm{kg}\cdot \mathrm{m}}{\mathrm{A}\cdot \mathrm{s}^3}\)

Wie du siehst ist das das selbe wie oben

\(\dfrac{\mathrm{V}}{\mathrm{m}}=\dfrac{\mathrm{kg}\cdot \mathrm{m}}{\mathrm{A}\cdot \mathrm{s}^3}=\dfrac{\mathrm{N}}{\mathrm{C}}\)

Du kannst das ganze auch anderesherum machen:

\(\dfrac{\mathrm{N}}{\mathrm{C}}=\dfrac{\dfrac{\mathrm{kg}\cdot \mathrm{m}}{\mathrm{s}^2}}{\mathrm{A}\cdot s}=\dfrac{\mathrm{kg}\cdot \mathrm{m}}{\mathrm{s}^2\cdot\mathrm{A}\cdot \mathrm{s}}=\dfrac{\mathrm{kg}\cdot \mathrm{m}}{\mathrm{A}\cdot\mathrm{s}^3}\)

Wir erweitern mit \(m\)

\(\dfrac{\mathrm{N}}{\mathrm{C}}=\dfrac{\mathrm{kg}\cdot \mathrm{m}}{\mathrm{A}\cdot\mathrm{s}^3}=\dfrac{\mathrm{kg}\cdot \mathrm{m}^2}{\mathrm{A}\cdot\mathrm{s}^3\cdot \mathrm{m}}\)

Ein Volt ist definiert als

\(\mathrm{V}=\dfrac{\mathrm{kg}\cdot \mathrm{m}^2}{\mathrm{A}\cdot \mathrm{s}^3}\)

Jetzt siehst du: Es kommt ein Volt genau in der oberen Gleichung vor, wir können also zusammengefasst schreiben:

\(\dfrac{\mathrm{N}}{\mathrm{C}}=\dfrac{\mathrm{kg}\cdot \mathrm{m}}{\mathrm{A}\cdot\mathrm{s}^3}=\dfrac{\mathrm{kg}\cdot \mathrm{m}^2}{\mathrm{A}\cdot\mathrm{s}^3\cdot \mathrm{m}}=\dfrac{\mathrm{kg}\cdot \mathrm{m}^2}{\mathrm{A}\cdot \mathrm{s}^2}\cdot\dfrac{1}{\mathrm{m}}=\mathrm{V}\cdot\dfrac{1}{\mathrm{m}}=\dfrac{\mathrm{V}}{\mathrm{m}}\)
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