Elektrizitätslehre

Ladungen & Felder - Oberstufe

F

  • Wie lautet das Gesetz von COULOMB?
  • Wie ist das Feld im Innern eines Plattenkondensators?
  • Wie viel Energie kann ein Kondensator speichern?

Feldlinienrichtung

Aufgabe

a)Das nebenstehende Bild zeigt Feldlinien, die auf einem metallischen Körper enden.

Entscheide, wie der metallische Körper geladen ist.

 

b)Beim elektrostatischen Feld enden die Feldlinien stets senkrecht auf geladenen Leitern.

Erläutere, warum das eigentlich so ist.

Überlege dir, was geschehen würde, wenn eine Feldlinie - wie skizziert - nicht senkrecht auf dem Leiter enden würde.

Lösung

a)Der metallische Körper ist negativ geladen, da definitionsgemäß die elektrischen Feldlinien von positiv geladenen Körpern ausgehen (Quellen) und in negativ geladenen Körpern enden (Senken).

 

b)Würde die Feldlinie nicht senkrecht auf dem Leiter enden, so könnte man die Kraft auf ein Elektron (grün) in zwei Komponenten zerlegen.

Dabei würde die Kraft parallel zur Leiteroberfläche die bewegliche Ladung verschieben. Es läge eine bewegte und keine ruhende Ladung vor, wie es in der Elektrostatik der Fall ist.

Hinweis: Die Ladung würde solange verschoben, bis die Feldlinien wieder senkrecht auf dem Leiter enden.