ppt Version
Werbung
Elektrische Feldlinien Monopolfeld Die Richtung der Tangente an die elektrische Feldlinie in einem Punkt ist identisch zu der Kraft, die in diesem Punkt durch das Feld auf eine positive Punktladung ausgeübt wird. Die Intensität der Feldlinien (=Anzahl der Feldlinien pro Fläche dA senkrecht zum Feld) ist proportional zur Stärke der Kraft, die durch das elektrische Feld auf eine Punktladung ausgeübt wird. Elektrische Feldlinien beginnen immer an den positiven Ladungen und enden an den negativen Ladungen. Elektrische Feldlinien kreuzen sich nicht Dipolfeld Bei der Nachbarschaft einer positiven und einer negativen Ladung laufen die Feldlinien gekrümmt von der positiven zur negativen Ladung, da sie immer senkrecht auf der Oberfläche stehen. Die Feldlinien zweier benachbarter gleichnamiger Ladungen ähneln stark dem Feld zweier gegenüberliegender gleicher magnetischer Pole. Elektrische Feldlinien (Grießkörnerbilder) Coulombsche Kraft Analogie zur Gravitation Spiegelladung Ladung vor Metallplatte In Nichtleitern sind die Elektronen fest elektrostatisch an den Kern gebunden. In einem idealen Leiter gibt es viele frei verschiebbare Ladungsträger. Für viele Metalle ist dies sehr gut realisiert; die äußeren können sich im gesamten Festkörper frei bewegen. Leiter im elektrischen Feld Das Metallinnere ist im elektrostatischen Gleichgewicht (stellt sich sehr schnell ein) feldfrei. Ladungen sitzen auf den Oberflächen. Faraday-Käfig Eine Gewitterwolke über der Metallkarosserie eines Autos zeigt ein sehr komplexes Feld. Besonders interessant ist dabei, daß das Innere feldfrei bleibt (Faraday Käfig). Experiment mit Faradayschem Käfig Influenz, Polarisation Trennung der Ladung in einem Leiter (Ladungsträger sind frei verschiebbar) durch Influenz bei Anwesenheit einer äußeren positiven Ladung. Polarisation der Atome in einem Nichtleiter (Grieskörner) bei Anwesenheit einer äußeren positiven Ladung Elektrische Feldstärke Die Stärke eines elektrischen Feldes definiert man natürlicher Weise über die Kraftwirkung auf eine Probeladung. Damit aber die Größe der Probeladung ohne Einfluß bleibt, wird der Quotient aus Kraft und Probeladung verwendet. Elektrische Feldstärke einer Punktladung F 1 Q E 2 q 40 r Elektrische Feldstärke eines Plattenkondensator F 1 Q E q 0 A mit A=Fläche der Platten Trennung von Ladungen zwei kleine, elektrisch neutrale Metallplatten in Kontakt im Feld zwischen zwei großen Platten (Influenz) bei Trennung ist jede kleine Platte geladen Gesetz von der Ladungserhaltung: In einem abgeschlossenen System ist die Summe der Ladungen erhalten Anwendungen DasKopierer Im Fotokopieren ist Früher war eswird schwierig, eineAuto zunächst Anwendung über ein so zu die lackieren, elektrischer gesamte dass auchFläche in Kraftdendes Nuten wirkungen. Kopierpapiers EinLadung Modellund an seitlich abgeversuch zeigt, versprüht. Die dass optische wandten Flächen diedas schwarze Abbildung Tonerpulver des Originals gleiche Lackdicke entnur das auf anBeim den Kopierpapier Stellen des steht. heute übPapierselektrostatischen entlädt diese haftet,Ladungen die lichen elektrisch überall dort, geladen wozwischen Licht Lackieren wird wurden. auftrifft. Deshalb der Karosserie undhaftet den der Toner nur an Sprühpistolen einden starkes dunklen Stellen elektrisches Feldund es entsteht eine Kopie vom angelegt. Original. Fragen zum elektrischen Feld 1. 2. Vor einem Fernsehbildschirm herrscht eine Feldstärke E=1,8kN/C. Wie groß ist die Kraft, mit der ein positiv geladenes Staubkorn (q=1,5*10-15C) angezogen wird? Zwei leitend verbundene Metallplättchen von je 2,0cm*2,5cm Seitenlänge sind in einem elektrischen Feld (E=5,0*105N/C) senkrecht zu den elektrischen Feldlinien nebeneinander angeordnet. Berechnen Sie die auf einem Plättchen influenzierte elektrische Ladung.
