Das elektrische Feld

Elektrisches Feld und elektrische
Feldstärke
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Das elektrische Feld
Elektrische Landungen
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Verhalten geladener Körper
Elektrische Leiter und Influenz
Isolatoren und elektrische Polarisation
Die Größe elektrische Ladung
Messen elektrischer Ladung
Die elektrische Feldstärke
Elektrische Felder
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28.02.2013
Homogene Felder
Radialsymmetrische Felder
Das Coulomb´sche Gesetz
Darstellung elektrischer Felder
Laura Ramsbrock
Definition nach Michael Faraday:
 Raumbereich, in dem auf elektrische Ladung
eine Kraft ausgeübt wird
 Elektrische Kräfte: Wirkung eines Zustandes
des Raumes auf elektrisch geladene Körper
 Nur an seiner Wirkung erkennbar:
 Auf einen geladenen Körper wird eine Kraft
ausgeübt
 Influenz
 Elektrische Polarisation
 Stromfluss
 Besteht auch im materiefreien
Raum
28.02.2013
Laura Ramsbrock
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28.02.2013
Laura Ramsbrock
28.02.2013
Laura Ramsbrock
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Elektrische Leiter:
Körper, auf denen
elektrische Ladung frei
beweglich ist
Influenz: Räumliche
innere
Ladungstrennung
(Ladungsverschiebung)
28.02.2013
Laura Ramsbrock
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Isolator: Körper, auf
denen elektrische
Ladungen nicht frei
verschiebbar sind
Elektrische
Polarisation:
Entstehung von
elektrischen Dipolen
(Ladungsausrichtung)
28.02.2013
Laura Ramsbrock
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Gibt an, wie groß der Elektronenüberschuss
oder Elektronenmangel eines Körpers ist
Formelzeichen: Q
Ist ein vielfaches der Elementarladung e:
e=1,602*10^-19 C
Kann berechnet werden mit der Gleichung
Q=n*e
Einheit der elektrischen Ladung:
[Q]= 1As = 1C
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Laura Ramsbrock
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Elektrischer Strom ist bewegte elektrische
Ladung
Bei konstanten elektrischen Strom der Stärke I:
∆Q=I*∆t
Für zeitlich veränderliche Stromstärken I gilt:
I=dQ/dt=Q´
Die Ladung ∆Q ist im t-I-Diagramm die Fläche
unter der Stromstärkekurve:
Q=∫ I(t) dt
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Laura Ramsbrock
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Probeladung q: elektrisch geladener Körper,
dessen elektrisches Feld so schwach ist, dass es
nicht in der Lage ist, elektrische Ladungen in
der Umgebung zu verschieben
Elektrische Feldstärke:
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Kraft, die auf eine positive Probeladung in einem
Punkt des Feldes wirkt
Ein Maß für die Stärke und die Richtung des Feldes
E=F/q
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Einheit: [E]= 1 N/C
Laura Ramsbrock
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Laura Ramsbrock
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Die elektrische Feldstärke ist an allen Stellen
gleich groß
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Beispiel Plattenkondensator
E=U/d
Flächenladungsdichte: σ=Q/A = ε0*E
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28.02.2013
Einheit: [σ]= 1 C/m²
Laura Ramsbrock
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Elektrisches Feld um eine geladene Kugel
Das Feld ist von Ort zu Ort unterschiedlich
stark
Die Kraft, die auf einen Probekörper wirkt, ist
an verschiedenen Stellen unterschiedlich groß
Flächenladungsdichte:
σ= Q/A = Q/(4п*r²)
Elektrische Feldstärke:
E= 1/ε0 *Q /(4п*r²)
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Laura Ramsbrock
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Der Betrag der Kraft zwischen zwei geladenen
Körpern hängt von der Größe der Ladung und
vom Abstand der Körper voneinander ab:
F= 1/(4п*ε0*εr)* Q1*Q2/r²
28.02.2013
Laura Ramsbrock
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Elektrische Feldlinien:
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28.02.2013
Beginnen auf
positiven Ladungen
und enden auf
negativen Ladungen
Je dichter sie sind,
desto höher ist der
Betrag der
elektrischen
Feldstärke
Schneiden sich nicht
Laura Ramsbrock
28.02.2013
Laura Ramsbrock
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J. Grehn, J. Krause, Metzler Physik, Schroedel
2007
Abitur Physik Basiswissen Schule, Duden
Schulbuchverlag 2007
Physik Oberstufe Gesamtband, Cornelsen Verlag
2008
28.02.2013
Laura Ramsbrock