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Elektrische Feldlinien

Artikel in Arbeit…

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.

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.

BILD: …tbd

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 Harren vom Kind aus Bild 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. Eine bessere Darstellung liefert das im zweiten Bild zu sehender Versuch. Hierzu werden zwei Bandgeneratoren verwendet, die unterschiedlich geladen werden. Ein kleines Stück Watte oder eine Feder wird dann auf einem der Generatoren platziert.Ladung fließt auf die Feder, dadurch wird die Feder selbst elektrisch geladen. Da sich gleichartig geladene Körper gegenseitig abstoßen, fliegt die Feder vom ersten Generator weg. Die Watte allerdings wird vom zweiten Generator angezogen, da diese anders geladen ist als die Feder. Beim Beobachten der Flugbahn erhalten wir nach einigen Wiederholungen ein wie im Bild 3 dargestellten Linien. Diese Linien nennen wir elektrische Feldlinien.

BILD: …tbd

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. mit Hilfe einer Influenzmaschine elektrisch aufgeladen.

Es baut sich ein Elektrisches Feld auf und die Körner ordnen sich im Raum. Das Feldlinien-Bild wird sichtbar

Merke! 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 Feldliien 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 das sie vom Ladung zur Ladung gehen und nicht irgendwo im Raum anfangen.

  • Feldlinien treffen immmer senktrecht auf eienr Leiteroberfläsche.

  • Feldlinien durchkreuzen sich nicht.

  • Parallele Feldlinien stellen ein homogenes Feld dar

  • Nichtparallele Feldlinien stellen ein inhomogenes Feld dar.


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