Definition

N/C: die Feldstärke E eines elektrischen Feldes in Newton pro Coulomb sagt anschaulich, mit wie vielen Newton Kraft das Feld an einem Teilchen mit einer elektrischen Ladung von einem Coulomb zieht oder drückt. Die elektrische Feldstärke ist damit ähnlich definiert wie der Ortstafktor mit Newton pro Kilogramm für die Schwerkraft. Das ist hier näher erklärt.

Bildbeschreibung und Urheberrecht — Man sieht einen kugelförmigen Van-de-Graaff-Generator.☛

Was ist ein elektrisches Feld?

Als elektrisches Feld bezeichnet man die Eigenschaft eines Raumes, auf Ladungen an bestimmten Stellen eine bestimme Kraft auszuüben. Kraft ausüben meint hier, dass an der Ladung gezogen oder auf sie gedrückt wird. Wenn sie nicht irgendwie festgehalten wird, dann fängt sich die Ladung in dem elektrischen Feld also an zu bewegen. Siehe auch 👉 elektrisches Feld

Wie gibt man die Stärke eines Feldes an?

In Newton pro Coulomb, kurz N/C oder alternativ in Volt pro Meter also V/m. Bei der Verbindung von zwei Einheiten über Multiplikation oder Division zu einer neuen Einheit spricht man von einer abgeleiteten^[2] oder einer zusammengesetzen Einheit^[3].

MERKSATZ:

1.0 N/C und V/m sind sogenannte abgeleitete oder zusammengesetzte Einheiten.

Bemerkenswert ist, dass man Einheiten nicht über anderen Rechenarten wie Addition, Subtraktion oder Potenzierung zu einer neuen Einheit verbinden kann. Nur die Punktrechnung (mal und geteilt) ist erlaubt und auch üblich. Die elektrische Feldstärke wird also über zusammengesetze Einheiten angegeben.

1 N/C = 1N/(A·s) = 1kg·m/s²/(A·s) = 1kg·m/(A·s³) | mit: C=J·s

1 V/m = 1V/m = 1W/(A·m) = 1kg·m/(A·s³)

Übersetzt man abgeleitete Einheiten vollständig in SI-Einheiten, so kann man durch Kürzen, Vereinfachen und andere geeignete Termumformungen verschiedene abgleitete Einheiten ein oder derselben Größe (z. B. Feldstärke) immer in zwei gleichartige Terme aus SI-Einheiten umwandeln.

Newton pro Coulomb (anschaulich)

Wenn ein elektrisches Feld an einer bestimmten Stelle im Raum eine Stärke von 3 N/C hat, dann meint das: wenn man einen Gegenstand hat, der mit einem Coulomb elektrisch geladen ist, dann würde das Feld mit einer Kraft von 3 Newton an diesem Gegenstand ziehen oder auf ihn drücken. Oder anders gesagt: um einen Gegenstand mit einer elektrischen Ladung von 3 N/C fest an seinem gegenwärtigen Ort zu fixieren, müssten man ihn mit einer Kraft von 3 Newton halten.

MERKSATZ:

2.0 N/C, also Newton pro Coulomb sagt: wie viele Newton bräuchte man pro Coulomb Ladung, um ein Teilchen in einem elektrischen Feld fest an seinem Ort zu halten.

Das ist eine direkt anschaulich leicht begreifbare Deutung des Wortes Feldstärke: so viele Stärke wie man braucht, um ein Teilchen festzuhalten, so stark muss das Feld sein. Man kann sich als sinngemäßen Vergleich auch die Stärke der Strömung eines Flusses denken. Wer mitten im Rhein mit einer Strömung von vielleicht 2 m/s versucht, sich an einer festgemachten Boje festzuhalten, um nicht abgetrieben zu werden, wird spüren, wie viel Kraft dazu nötig ist.

Die elektrische Feldstärke hat eine direkte Analogie in der Stärke eines Gravitationsfeldes. Um die Stärke eine Gravitationsfeldes anzugeben, kann man die abgeleitete Einheit N/kg, also Newton pro Kilogramm, verwenden: wenn man einen Stein hoch halten will, dann braucht man nahe der Oberfläche der Erde für jedes Kilogramm etwa 10 Newton an Kraft. Die Stärke des Gravitationfeldes wäre dann etwa 10 N/kg. Diese Angabe bezeichnet man als 👉 Ortsfaktor

Die Masse in Kilogramm spielt für das Gravitationsfeld in etwa die Rolle wie die Coulomb in einem elektrischen Feld: für jedes Kilogramm oder für jedes Coulomb braucht man soundsoviel Kraft, um ein Teilchen festzuhalten. Diese enge Analogie zwischen Masse und Ladung in Feldern bringt man passend zum Ausdruck mit dem Begriff der Gravitationsladung^{👉  [4]}

Volt pro Meter (anschaulich)

Manchmal wird die Feldstärke auch in Volt pro Meter angegeben. Hier ist die anschauliche Deutung etwas umständlicher, aber dennoch gut möglich. Man muss dazu zunächst verstehen, was ein Volt anschaulich meint.

Das Volt ist die Einheit der elektrischen Spannung. Die Angabe einer elektrische Spannung macht keinen Sinn für einen einzelnen Punkt. Eine elektrische Spannung, etwa als Voltzahl, gibt man immer für zwei Punkte an. Die Voltzahl sagt dann: wenn man eine elektrische Ladung mit soundsovien Coulomb vom einen zum anderen Punkt verschieben will, dann benötigt man dafür soundsoviel Energie, die man als Arbeit verrichten muss. Je mehr Arbeit man für das Bewegen von Ladung zwischen zwei Punkten aufwenden muss, desto mehr Kraft benötigt man dann auch (wenn man dieselben Wegstrecken benutzt). Damit ist wieder die Kraft im Geschäft: bei hoher Spannung braucht man beim kürzesten Weg zwischen zwei Punkten viel mehr Kaft als bei niedriger Spannung. Bezieht man die benötgte Menge Arbeit dann auf die Strecke in Metern, kommt man zu Volt pro Meter als Einheit der Feldstärke:

MERKSATZ:

3.0 V/m, also Volt pro Meter sagt, wie viel Arbeit zum Verschieben einer Ladung pro Meter nötig ist. Je mehr Arbeit man benötigt, desto stärker ist das Feld.

Der springende Punkt für die Feldstärke ist der Bezug der benötigten Arbeit zu dabei zurück gelegten Entfernung. Nehmen wir an, ein Punkt A ist gut 2,5 m von einem Punkt B entfernt. Um eine Ladung von 5 Coulomb von A nach B zu bewegen könnten zum Beispiel 100 Joule Energie benötigen, also auch 100 Nm an Arbeit hineinstecken. Man braucht also 100 Joule für 5 Coulomb, also 20 J/C, also eine Spannung von 20 Volt. Bezogen auf jeden Meter Strecke wären das 20 Volt pro 2,5 Meter oder 8 V/m.

Die elektrische Feldstärke in der Quantenphysik

In der Quantenphysik hängt die elektrische Feldstärke, genauer ihr Quadrat, mit der Wahrscheinlichkeit zusammen, an einem bestimmten Ort ein Photon, das heißt ein Lichtteilchen, anzutreffen.^[1]

Zusammenfassung

Meint: Wie stark der Raum auf eine elektrische Ladung wirkt

Einheit: Newton pro Coulomb (N/C) oder auch Volt pro Meter (V/m)

Übliches Formelzeichen: E

Fußnoten

[1] "Vom Standpunkt der Quantentheorie ist […] die elektrische Feldtärke nicht nur eine Größe, die die elektrische Kraft auf die Einheit der elektrischen Ladung angibt, sondern sie ist auch eine Größe oder eine Funktion, deren Quadrat die Wahrscheinlichkeit liefert, ein Photon an einem bestimmten ort zu beobachten." In: Richard T. Weidner; Robert Sells: Elementare moderne Physik. Verlag Friedrich Vieweg & Sohn, Ausgabe von 1982. ISBN: 3-528-8415-4.

[2] "Im SI unterscheidet man grundsätzlich zwei Kategorien von Einheiten: Basiseinheiten und abgeleitete Einheiten." Und: "Die abgeleiteten Einheiten werden aus den Basiseinheiten durch algebraische Operationen (Multiplikation und Division) gebildet, wie sie aufgrund der Naturgesetze für die entsprechenden Größen gelten. Dabei ist es wesentlich, dass es nie einen anderen Proportionalitätsfaktor als 1 gibt (kohärentes Einheitensystem). Verschiedene abgeleitete Einheiten haben einen eigenen Namen erhalten: z. B. Volt, Hertz, Joule." In: der Artikel "Maßeinheiten" des österreichischen Bundesamtes für Eich- und Vermesserungshttps. Abgerufen am 3. März 2026. Online: www.bev.gv.at/Themen/Grundlagen-des-Messwesens/Masseinheiten.html

[3] "Zusammengesetzte Einheiten (z. B. km pro h) ergeben sich durch Multiplikationen oder Divisionen von anderen Einheiten (Basis-Einheit, abgeleitete oder zusammengesetzte Einheit)." In: INTERLIS 2 – Referenzhandbuch. Ausgabe vom 2003-05-13 (deutsch). OGIS (Koordination, Geo-Information und Services) der Schweiz. Eidgenössisches Departement für Verteidigung, Bevölkerungsschutz und Sport VBS Bundesamt für Landestopografie swisstopo. Online: https://www.interlis.ch/download/interlis2/ili2-refman_2003-05-13_d.pdf

[4] Zur Idee der Gravitationsladung: "Eine Ladung ist eine physikalische Größe, die angibt, wie stark ein bestimmtes Objekt an einer gegebenen Wechselwirkung teilnimmt. Für die Newtonsche Gravitation spielt die Masse die Rolle der Gravitationsladung". In: Die Seite "Gravitationsladung" innerhalb der Webstruktur Einstein-Online. Online Lexikon des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik. Potsdam. Abgerufen am 11. Februar 2026. Siehe auch 👉 Gravitationsladung