Elektrische Felder:
Elektrische Felder: Die Feldkraft in einem elektrischen Feld verläuft vom Plus-Pol zum Minus-Pol. Je nach Ort des Körper im E-Feld verändert sich sein Potenzial. (hierzu Link: http://www.schulphysik.de/java/physlet/applets/efeld3.html )
Elektrische Felder: - Jede Probeladung besitzt ein elektrisches Feld, jedoch ist dieses so schwach, dass es keine elektrischen Ladungen in seiner Umgebung bewegen kann. - Elektrische Felder gibt es z.B. zwischen zwei geladenen Kondensatorenplatten, wobei diese Felder homogen sind.
Gesetze in einem E-Feld: - Auf ungleichartige Ladungen wirkt eine Anziehungskraft. - Auf gleichartige Ladungen wirkt eine Abstoßungskraft. - Die Coulombsche Kraft ist proportional dem Produkt zweier Ladungen. - Sie ist umgekehrt proportional dem Quadrat des Abstandes der Ladungen. - Bei mehreren Ladungen sind die Coulombschen Kräfte vektoriell zu addieren.
Elektrische Feldkraft: Die Feldkraft ist ein Maß für die Fähigkeit eines elektrischen Feldes eine Kraft auf eine Probeladung auszuüben. - Allgemein wird die Feldkraft mit der Formel beschrieben.
Potenzial: - Das Potenzial beschreibt die potenzielle Energie, welche ein Körper im E-Feld besitzt. Es steigt mit verschieben in der Feldkraftrichtung. Je größer das Potenzial umso größer ist die Arbeit, die der Körper erfahren muss, um bewegt zu werden. - Als Bezugspunkt wird der Minus-Pol genommen. Dort heißt es Nullpotenzial.
Spannung: Die gesamte Spannung eines Kondensators errechnet sich aus der Potenzialdifferenz vom Plus-Pol zum Minus-Pol. Die Spannung sinkt sobald ein Material zwischen die Platten gehalten wird. Dadurch steigt allerdings die Kapazität des Kondensators!
Influenz: - Die Verschiebung der Ladung eines leitenden Körpers unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes nennt man elektrische Influenz. Versuch: Mit einem geladenen Stab an ein Elektroskop nähern. Hierzu Link: http://www.elsenbruch.info/ph12_down/inf_anim.gif )
Aufgabe: Zwischen zwei Kondensatorplatten mit d = 2,0cm Abstand liegt die Spannung 1kV. Wie groß ist die Feldstärke E, wie groß die Kraft F auf eine Probeladung q = 10nC ? E = 50k V/M F = 50mN