Das elektrische Feld oder die Coulombkraft gehören zu den physikalischen Größen, die wir in erster Linie nicht einfach sehen oder wahrnehmen können. Daher ist es oft auch schwer für uns, uns mit diesen Größen auseinander zu setzten. Es gibt jedoch viele Methoden und Modelle, die uns dabei helfen. Hier werden einige Beispiele vorgestellt.
Abb. 1: Feldlinien zwischen zwei entgegengesetzten gleich großen Ladungen
Zur Veranschaulichung des elektrischen Felds dient das Model der Feldlinienbilder. Diese hängen unter anderem von der Geometrie und Anordnung der Ladungen ab. Feldlinien beginnen auf positiven Ladungen und enden auf negativen Ladungen.
Beim Ausziehen des Pullovers oder durch Reibung mit Luftballons können die Haare elektrostatisch aufgeladen werden, sie stehen dann zu Berge. So zum Beispiel bei den Haaren vom Kind aus dem Bild (Abb. 2). Die Haare stehen hier vom Zentrum (Kopf) weg und verteilen sich „gleichmäßig“ in allen Richtungen. Bereits dieses Bild gibt uns eine Vorstellung von den Eigenschaften des elektrischen Feldes.
Abb. 2: Elektrisch aufgeladene Haare
Eine sehr deutliche Darstellung elektrische Feldlinien liefert uns ein Versuch, bei dem Elektroden verschiedener Geometrien verwendet werden. Hier befinden sich Grieskörner in einem Ölbad und die Elektroden werden z.B. mithilfe einer Influenzmaschine elektrisch aufgeladen.
Es baut sich ein elektrisches Feld auf und die Körner ordnen sich im Raum. Das Feldlinien-Bild wird sichtbar.
Der Raum um Ladungen von Kräften erfüllt ist. Im elektrischen Feld erfahren geladene Körper Kräfte, auch Feldkräfte genannt. Die schematische Darstellung von Feldlinien nennen wir Feldlinien-Bilder.
Abb.4 Feldlinien zwischen zwei entgegengesetzten gleich großen Ladungen
Abb.5 Feldlinien zwischen zwei Platten
Abb.6 Feldlinien zwischen einer positiven Ladung einer leitenden (metallischen) Kugel
Je nachdem wie viele Ladungen sich im Raum befinden, wie die Anordnung der Ladungen ist und wie stark die Ladungen sind unterscheiden sich die Feldlinienbilder.
Eigenschaften von Feldlinien
Die Richtung der Feldlinien ist nach Festlegung vom Plus nach Minus. Dabei ist wichtig, dass sie vom Ladung zur Ladung gehen und nicht irgendwo im Raum anfangen.
Feldlinien treffen immer senkrecht auf einer Leiteroberfläche.
Feldlinien durchkreuzen sich nicht.
Parallele Feldlinien stellen ein homogenes Feld dar
Nichtparallele Feldlinien stellen ein inhomogenes Feld dar.
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