Notes
Elektrisches Feld
Content of the notes (4)
Page 1
Homogenes/inhomogenes Feld
Influenz
Coulombkraft
Feldstärke
Quantisierung der Ladung Potential
Spannung
Stromstärke Kapazität
Feldenergie
Page 2
(Homogenes/inhomogenes) Elektrisches Feld
Darstellung durch elektrische Feldlinien:
In jedem Punkt des Feldes gibt die Richtung der elektrischen Kraft auf eine positive Probeladung die Lage der Tangente an die Feldlinie und die Richtung der Feldlinie an (von positiv zu negativ)
Die elektrischen Feldlinien beginnen auf positive Ladungen und enden auf negativen (wobei sich die Ladungen auch im unendlichen befinden können).
Die Größe der felderzeugenden Ladung wird durch die Anzahl der Feldlinien, die von ihr ausgehen bzw. auf ihr enden, dargestellt
Die Dichte der Feldlinien ist proportional zur Feldstärke.
Auf Leiteroberflächen stehen Feldlinien stets senkrecht, denn die Parallelkomponente kann durch verschiebbare Ladungsträger ausgelöscht werden.
Elektrische Feldlinien schneiden sich nicht.
Das Feld eines Plattenkondensators ist abgesehen von Randbereichen homogen --> Feldstärke E an allen Stellen gleich.
Page 3
Influenz
Definition: das Aufladen eines elektrisch ungeladenen Körpers durch Annäherung eines elektrisch geladenen Körpers.
Man erzeugt eine Ladungsverschiebung innerhalb eines neutralen, leitfähigen Körpers. (Beispiel Experiment: Elektroskop)
Bei Isolatoren, in denen sich Elektronen nicht frei herumbewegen können, gibt es zwei Arten von dielektrischer Polarisation:
Orientierungspolarisation:
Es entstehen makroskopische Schwerpunkte durch die Ausrichtung der Moleküle, deren mikroskopische Ladungsschwerpunkte nun nicht mehr aufeinander liegen
Verschiebungspolarisation
Elektronenhüllen werden gegen die Atomkerne verschoben - getrennte Ladungsschwerpunkte werden induziert
Page 4
Coulombkraft
Fc ~ Q1 * Q2
Fc ~ 1/r^2
Fc = 1/(4π⋅ϵ0⋅ϵr) ⋅ Q1⋅Q2/r2