Elektrisches Feld
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Walddörfer-Gymnasium Informatik MS-Word Elektrisches Feld Elektrisches Feld Im elektrischen Feld wirken Kräfte auf Ladungen – die Kräfte werden dabei nicht durch ein mechanisches Medium übertragen (analog zum Gravitationsfeld). Die Kräfte auf Probeladungen wirken tangential zu gekrümmten Linien, die elektrische Feldlinien genannt werden. Die Stärke des Feldes an einem bestimmten Ort wird dabei durch die Abstände zwischen den Feldlinien ausgedrückt. Feldlinien beginnen definitionsgemäß an der positiven Ladung und enden an der negativen Ladung. Ihre Richtung drückt die Kraftwirkung auf eine positive Probeladung aus. 1. Feld zwischen entgegengesetzten Ladungen Die Feldlinien verlaufen auf gekrümmten Bahnen. Direkt zwischen den Ladungen ist das Feld am stärksten und die Feldlinien sind wenig gekrümmt. Die Krümmung der Feldlinien nimmt nach außen hin zu, die Feldstärke nimmt dagegen ab. 2. Feld zwischen gleichnamigen Ladungen Die Feldlinien verlaufen auf gekrümmten Bahnen. Direkt zwischen den Ladungen ist das Feld sehr schwach und die Feldlinien sind deutlich gekrümmt. Die Feldlinien laufen fast parallel nach außen - zur negativ geladenen Umgebung hin - weg. Übung „Elektrisches Feld“ Seite 1 von 2 Walddörfer-Gymnasium Informatik MS-Word 3. Feld einer einzelnen Ladung (im Beispiel positiv) Einzelne Ladungen erzeugen ein Radialfeld. Die Feldlinien verlaufen radial zur negativ geladenen Umgebung hin. 4. Elektrische Feldstärke Die Stärke des elektrischen Feldes wird mit der elektrischen Feldstärke E = F/q beschrieben. Sie beschreibt die Stärke des elektrischen Feldes unabhängig von der Größe der Probeladung. Im Vergleich entspricht sie der Gravitationsbeschleunigung bzw. Gravitationsfeldstärke g = F/m. F Newton N E = ; [ E ]= = =NC −1 q Coulomb C Die Proportionalität zwischen Kraft und Ladung F = Eq lässt sich experimentell messen. Je größer die Ladung eines Probeköpers im elektrischen Feld, desto größer ist seine Auslenkung am Faden. Die Auslenkung am Faden ist wiederum ein Maß für die Kraft, die auf den Probekörper wirkt: F s s = ≈ mit s << l G h l s F≈G l Übung „Elektrisches Feld“ Seite 2 von 2
