Äquipotentialflächen

Äquipotentialflächen
Feldverlauf ohne Spitze
Auf Äquipotentialflächen ist das Potential konstant. Bewegt man Ladungen entlang
dieser Flächen, so ändert sich ihre potentielle Energie nicht
Äquipotentialflächen
gleichnamiger
Punktladungen
Gas Electron Multiplier (GEM)
Vieldraht Proportionalkammer
(Gasdetektor)
K
A


K
-
-

Feldelektronenmikroskop
100 M
+
6-10 kV
-
Anode
Kathode
Influenzmaschine
+
+
+
+
+
Influenzmaschine (Skizze)
(I)
(III)
(II)
(IV)
-

+
+
+
++
+
-
Versuch : Influenz mit Faradaybecher
Spiegelladung: Beispiel


Feldlinien in der Umgebung einer
Punktladung, die sich in einer
leitenden, geerdeten Kugel
befindet. Das Feld entsteht durch
Überlagerung der Felder der
inneren Ladung (  )und einer
Spiegelladung (  ) im
Außenraum der Kugel. Die
Feldlinien wurden teilweise bis
zur Spiegelladung weitergeführt.
 Die Spiegelladung hat nicht
dieselbe Stärke wie die
Quellenladung und sie ist
ungleichnamig.
Die Kugel habe Radius RK, die
Quellenladung ( ) Stärke Q1 und
Abstand R1 vom
Kugelmittelpunkt. Dann hat die
Spiegelladung (  ) Abstand
R2 = RK·RK/R1 und Ladung
Q2 = -Q1·(R2/R1).
A
C  r 0 
d
Elektrolytkondensatoren sind, wie fast alle Kondensatoren in
der Elektronik, im Grunde genommen Plattenkondensatoren,
deren Kapazität umso größer ist, je größer die Elektrodenfläche A und die Dielektrizitätszahl r ist und je dichter die
Elektroden zueinander stehen (d). Die hohe Durchschlagsfestigkeit (700 V/µm) und die hohe Dielektrizitätskonstante
(r ~ 10) ermöglichen eine äußerst kompakte Bauform mit
einer hohen Kapazität und Spannungsfestigkeit.
Bauformen
Al2O3
Ein 10-V-Elko besitzt ein
Dielektrikum bei amorpher
Struktur mit der Schichtdicke von
nur etwa 0,014 µm, ein 100-VElko von nur etwa 0,14 µm.
Dadurch beeinflusst die
Spannungsfestigkeit auch die
Baugröße des Kondensators.
Durch die Ätzung kann die Oberfläche der Anode,
abhängig von der späteren Spannungsfestigkeit,
um bis etwa Faktor 140 gegenüber einer glatten
Oberfläche vergrößert werden.
11.5 cm
Polarisationsladungen
aus Demtröder ( Experimentalphysik II)
= NpA
= PA
 pol  P
Piezoelektrischer Effekt
Direkter Piezoeffekt: Durch
mechanischen Druck verlagert sich der
positive (Q+) und negative
Ladungsschwerpunkt (Q-). Dadurch
entsteht ein Dipol, bzw. am Element eine
elektrische Spannung.
Umgekehrt verformen sich die
piezoelektrischen Kristalle bei
Anlegen einer elektrischen
Spannung (inverser Piezoeffekt )
Kristalle mit Piezoeigenschaften: Quarz, Bariumtitanat ( BaTiO3), …