Elektrisches Feld und elektrische Feldstärke Ladungen und Felder Elektrisches Feld und elektrische Feldstärke

Inhaltsverzeichnis Das elektrische Feld Elektrische Landungen Verhalten geladener Körper Elektrische Leiter und Influenz Isolatoren und elektrische Polarisation Die Größe elektrische Ladung Messen elektrischer Ladung Die elektrische Feldstärke Elektrische Felder Homogene Felder Radialsymmetrische Felder Das Coulomb´sche Gesetz Darstellung elektrischer Felder 28.02.2013 Laura Ramsbrock

Das elektrische Feld Definition nach Michael Faraday: Raumbereich, in dem auf elektrische Ladung eine Kraft ausgeübt wird Elektrische Kräfte: Wirkung eines Zustandes des Raumes auf elektrisch geladene Körper Nur an seiner Wirkung erkennbar: Auf einen geladenen Körper wird eine Kraft ausgeübt Influenz Elektrische Polarisation Stromfluss Besteht auch im materiefreien Raum 28.02.2013 Laura Ramsbrock

Elektrische Ladungen 28.02.2013 Laura Ramsbrock

Verhalten geladener Körper 28.02.2013 Laura Ramsbrock

Elektrische Leiter und Influenz Elektrische Leiter: Körper, auf denen elektrische Ladung frei beweglich ist Influenz: Räumliche innere Ladungstrennung (Ladungsverschiebung) 28.02.2013 Laura Ramsbrock

Isolatoren und elektrische Polarisation Isolator: Körper, auf denen elektrische Ladungen nicht frei verschiebbar sind Elektrische Polarisation: Entstehung von elektrischen Dipolen (Ladungsausrichtung) 28.02.2013 Laura Ramsbrock

Die Größe elektrische Ladung Gibt an, wie groß der Elektronenüberschuss oder Elektronenmangel eines Körpers ist Formelzeichen: Q Ist ein vielfaches der Elementarladung e: e=1,602*10^-19 C Kann berechnet werden mit der Gleichung Q=n*e Einheit der elektrischen Ladung: [Q]= 1As = 1C 28.02.2013 Laura Ramsbrock

Messen elektrischer Ladung Elektrischer Strom ist bewegte elektrische Ladung Bei konstanten elektrischen Strom der Stärke I: ∆Q=I*∆t Für zeitlich veränderliche Stromstärken I gilt: I=dQ/dt=Q´ Die Ladung ∆Q ist im t-I-Diagramm die Fläche unter der Stromstärkekurve: Q=∫ I(t) dt 28.02.2013 Laura Ramsbrock

Die elektrische Feldstärke Probeladung q: elektrisch geladener Körper, dessen elektrisches Feld so schwach ist, dass es nicht in der Lage ist, elektrische Ladungen in der Umgebung zu verschieben Elektrische Feldstärke: Kraft, die auf eine positive Probeladung in einem Punkt des Feldes wirkt Ein Maß für die Stärke und die Richtung des Feldes E=F/q Einheit: [E]= 1 N/C 28.02.2013 Laura Ramsbrock

Elektrische Felder 28.02.2013 Laura Ramsbrock

Homogene Felder Die elektrische Feldstärke ist an allen Stellen gleich groß Beispiel Plattenkondensator E=U/d Flächenladungsdichte: σ=Q/A = ε0*E Einheit: [σ]= 1 C/m² 28.02.2013 Laura Ramsbrock

Radialsymmetrische Felder Elektrisches Feld um eine geladene Kugel Das Feld ist von Ort zu Ort unterschiedlich stark Die Kraft, die auf einen Probekörper wirkt, ist an verschiedenen Stellen unterschiedlich groß Flächenladungsdichte: σ= Q/A = Q/(4п*r²) Elektrische Feldstärke: E= 1/ε0 *Q /(4п*r²) 28.02.2013 Laura Ramsbrock

Das Coulomb´sche Gesetz Der Betrag der Kraft zwischen zwei geladenen Körpern hängt von der Größe der Ladung und vom Abstand der Körper voneinander ab: F= 1/(4п*ε0*εr)* Q1*Q2/r² 1. Das von der Punktladung Q1 erzeugte radialsymmetrische Feld E1 übt auf eine zweite Punktladung Q2 im Abstand r die Kraft F = Q2*E1 aus 28.02.2013 Laura Ramsbrock

Darstellung elektrischer Felder Elektrische Feldlinien: Beginnen auf positiven Ladungen und enden auf negativen Ladungen Je dichter sie sind, desto höher ist der Betrag der elektrischen Feldstärke Schneiden sich nicht 28.02.2013 Laura Ramsbrock

28.02.2013 Laura Ramsbrock

Quellen J. Grehn, J. Krause, Metzler Physik, Schroedel 2007 Abitur Physik Basiswissen Schule, Duden Schulbuchverlag 2007 Physik Oberstufe Gesamtband, Cornelsen Verlag 2008 28.02.2013 Laura Ramsbrock