Elektrische Feldstärke und Spannung

Physik: Q1 (Vi)
Thema: Elektrisches Feld
Elektrische Feldstärke und Spannung
Aufgabe 1
Fertigen Sie eine Skizze einer positiven punktförmigen Ladung im homogenen elektrischen
Feld eines Plattenkondensators an (die Platten haben den Abstand d). In welche Richtung wird sich die Ladung bewegen1 ? Schreiben Sie einen allgemeinen Ausdruck für die
Kraft Fel auf, die die Ladung in diesem elektrischen Feld beschleunigt.
Aufgabe 2
Die Kraft Fel , die die Ladung beschleunigt, wirkt entlang einer Strecke. Da der Ursprung
dieser Kraft das elektrische Feld ist, verrichtet das elektrische Feld Arbeit an dieser
Ladung. Notieren Sie einen Ausdruck für die Arbeit, die das elektrische Feld an der
Ladung verrichtet, während diese sich von einer Platte des Kondensators zur anderen
bewegt.
Aufgabe 3
Das elektrische Feld verrichtet Arbeit an der Ladung – die Energie der Ladung wird
dadurch geändert. Welche Energieform spielt dabei eine Rolle?
Aufgabe 4
Die an der Ladung vom Feld geleistete Arbeit, bzw. die Änderung der Energie der
Ladung ist proportional zur Stärke der Ladung. Die Proportionalitätskonstante wird als
elektrische Spannung U bezeichnet. Die elektrische Spannung U zwischen zwei Punkten
eines elektrischen Feldes gibt an, wie viel Energie pro Ladung umgewandelt wird, wenn
ein geladener Körper von A nach B verschoben wird.
• Geben Sie einen allgemeinen Ausdruck für die elektrische Spannung an.
• Bestimmen Sie einen Ausdruck für die elektrische Spannung im Plattenkondensator und geben Sie an, wie mit Hilfe der elektrischen Spannung auf die elektrische
Feldstärke geschlossen werden kann.
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Wir nehmen an, dass die Masse der Ladung sehr klein ist, die Schwerkraft kann also vernachlässigt
werden – warum eigentlich?
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