Formelsammlung Elektrostatik

Formelsammlung Elektrizitätslehre
Elektrische Stromstärke I
Elektrische Spannung
Ohm’sches Gesetz
Widerstandsgesetz
Elektrische Leistung Pel
Elektrische Arbeit Wel
Beschleunigungsarbeit im
elektrischen Feld W
Geschwindigkeit durch
elektrische Feldkräfte v
(geradlinige Bewegung)
Elektrische Energie im
Kondensator WC
Elektrische Feldstärke E
allgemein
Elektrische Feldstärke E im
homogenen Feld eines
Plattenkondensators
Elektrische Feldstärke E im
Abstand r von einer
Punktladung Q
Elektrische Feldstärke E in
einem Leiter
Flächenladungsdichte 
Q
t
Wel Pel
U

q
I
U  R  I für R=konst.
 l
R
A
W
Pel  U  I  el
t
Wel  U  I  t
W  q U
I
v
2qU
m
WC  F  d
1
WC   C  U 2
2


F
E
q
U U

q d
1
Q
E
 2
4o r r
E
I 
A
Q

A
E
   0 r  E
Elektrische Kapazität C
allgemein
Elektrische Kapazität C für
einen Plattenkondensator
Kraft zwischen zwei
Ladungen (Coulomb-Gesetz)
C
Übertragene Energie im
Radialfeld W
1 1
 Qq    
4o r
 r1 r2 
1 1
1
U
 Q    
4o r
 r1 r2 
Spannung im radialen Feld
zwischen zwei Punkten U
Q
U
C   0 r 
F
W
A
d
1
4o r

Qq
r2
1
Potential im Abstand r von
1
Q


der felderzeugenden Ladung 
4o r r
I
U
R
P
W
Q
E
t

elektrische Stromstärke in A
elektrische Spannung in V
elektrischer Widerstand in Ω
elektrische Leistung in W
elektrische Arbeit in J
elektrische Ladung in C
elektrische Feldstärke in V/m
Zeit in s
spezifischer elektrischer
Widerstand in Ωm
l
Länge des Leiters in m
A
Querschnittsfläche in m2
F
Kraft in N
v
Geschwindigkeit in m/s
m
Masse in kg
d
Abstand der Platten in m
Q,q Punktladungen in C
0
elektrische Feldkonstante
C
 0  8,854187817...  10 12
V
r
relative Permittivität
(Einheitenlos)
r ≈ 1 für Vakkum und Luft
r
Abstand der Punktladungen
von einander in m

Flächenladungsdichte in C/m2
C
elektrische Kapazität in F

elektrisches Potential in V
1
Nm 2
 9  10 9 2
40
C
e=1,60217653∙10-19C
me=9,10938188∙10-31kg
mp=1,67262158∙10-27kg
Reihenschaltung:
I  I1  I 2  ...  I n
U  U1  U 2  ...  U n
R  R1  R2  ...  Rn
Spannungsteilerregel
Parallelschaltung:
I  I1  I 2  ...  I n
U  U1  U 2  ...  U n
1
1
1
1


 ... 
R R1 R2
Rn
R1  R2  R3
R R
R 1 2 R
R1  R2  R2  R3  R1  R3
R1  R2
U1 I1

U2 I2
1
1
1
1


 ... 
C C1 C 2
Cn
C C
C 1 2
C1  C2
C1  C2  C3
C
C1  C2  C2  C3  C1  C3
Permittivitätszahlen:
Vakuum
Luft
Glas
spezielle Keramik
Porzellan
Papier
Bernstein
Gummi
trockenes Holz
Trockene Erde
Feuchte Erde
Glycerin
Methanol
Petroleum
Polystyrol
Paraffin
Transformatorenöl
Eis (-20 °C) ≈
Wasser
1,0
1,00059
6-8
100 bis 10000
2-6
1-4
2,8
2,5 - 3
2 - 3,5
3,9
29
42,5
32,6
2
2,6
2,2
2,5
100
81
Stromteilerregel
I 1 R1

I 2 R2
C  C1  C2  ...  Cn