Sicherlich hat ein Dir bekanntes Fußballfeld nichts gemein mit einem elektrischen Feld.
Nichtsdestotrotz wird es Dich vielleicht überraschen, dass Dich permanent mehrere elektrische Felder gleichzeitig unsichtbar umgeben, währenddessen Du nur auf einem Fußballfeld stehen oder spielen kannst.
Neugierig geworden? Wir schauen uns elektrische Felder etwas genauer an!
"Felder" unter sich :-)
Elektrische Felder gibt es in vielerlei Ausprägungen und Erscheinungsformen, welche wir grundsätzlich kennen und unterscheiden lernen sollten, ebenso die Kenntnis und das Wissen wo sie in natürlicher oder künstlicher Form vorkommen.
Welche Einheit(en) hat die elektrische Feldstärke E?
Wir wissen bereits, dass jedes elektrische Feld auch eine elektrische Feldstärke E besitzt, was dessen Wirkung ausdrückt. Das eine bedingt das andere.
Diese grundlegende Erkenntnis und eine Einführung hierzu findest Du hier: LINK zu Teil 1
Um diese Größe E und dessen Wirkung greifen und quantifizieren zu können, müssen wir zunächst dessen Einheit(en) ableiten und verstehen. Es gilt:
Die Einheit von E also geschrieben ?=?
Arten elektrischer Felder
Wir haben bislang gelernt, elektrische Ladungsträger erzeugen grundsätzlich immer ein elektrisches Feld mit einer elektrischen Feldstärke E. Es stellt sich allerdings die Frage, inwieweit diese elektrischen Felder immer von gleicher vereinfacht dargestellter Art und Natur sind? Natürlich nicht :-)
Nachfolgend helfen wir Dir bei der Unterscheidung der grundlegenden Unterscheidungsformen:
Anwendungsbeispiel für ein homogenes elektrisches Feld mit Feldstärke E: Der Plattenkondensator
Anwendungsdarstellung für ein inhomogenes elektrisches Feld zweiter positiver Ladungen mit eingezeichneten Vektoren der elektrischen Feldstärke
Ein Vektor kennzeichnet ein nunmehr inhomogenes elektrisches Feld, damt eine sich
in Größe (also dessen Betrag) und Richtung ändernde Feldstärke , je nach Ort der Betrachtung (z.B. aufgrund einer Messung).
Die schriftliche Ausdrucksweise der elektrische Feldstärke wird hierbei zu
Beispieldarstellung über den sinusförmigen Verlauf einer Ladung über die Zeit (t), welche ein elektrisches Feld wechselförmiger Natur erzeugt.
Die Frequenz, auch f genannt, kennzeichnet das Maß für die Schnelligkeit einer periodischen Wiederholung. Anders ausgedrückt, wie oft pro Sekunde ein Vorgang wiederholt wird.
In unserem Beispiel wie oft pro Sekunde sich die Höhe der Ladung als auch ihre Polarität ändert und beispielhaft einen sinusförmigen Verlauf ergibt.
Die "Einheit von f" also [f] wird mit in Hertz, kurz Hz angegeben. Die Einheit wurde 1930 nach dem deutschen Physiker Heinrich Hertz benannt.
Beispiel: 5 Hz bedeuten 5 Wiederholungen pro Sekunde.
Anders ausgedrückt Hz
Welche Arten von elektrischen Felder kennen wir aus der Praxis?
Natürlich gibt es noch andere physikalische Felder, welche wir an anderer passender Stelle gemeinsam behandeln werden:
Konkret die bei bewegten Ladungen den elektrischen Feldern einhergehenden magnetischen Feldern mit der magnetischen Feldstärke H ...
... sowie dem natürlichen Gravitationsfeld unserer Erde mit einer Gravitationsfeldstärke g.
Es bleibt als weiter spannend, freue dich darauf, unsere Welt ist voller Wunder!
Übungsaufgaben: Elektrisches Feld und Feldstärke - Teil 2
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