Elektrische Feldlinien
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Einführung
Strom ist aus dem heutigen Leben nicht mehr weg zu denken, er ist eines der wichtigsten Energiequellen. Das besondere an Strom als Energieträger ist seine Transportierbarkeit. In diesem Kapitell werden wir uns mit den elektrischen Feldlinien befassen.
Bevor wir uns dem Thema widmen, könnte es nützlich sein die folgenden Themen zu wiederholen:
Elektrische Feldlinien
Um jeden geladenen Körper liegt ein elektrisches Feld vor, das elektrische Feld wird grafisch durch Feldlinien veranschaulicht. Die Struktur der Feldlinien hängt von der Anordnung der geladenen Körper ab. Zwischen zwei geladenen Körper wirken die elektrischen Kräfte entlang dieser Feldlinien.
Im Folgenden sind einige wichtige Merkmal der elektrischen Feldlinien aufgelistet:
Feldlinien verlaufen stets von Plus nach Minus.
Feldlinien stehen immer senkrecht zu Leiteroberflächen.
Je dichter die Feldlinien beieinander liegen, desto größer ist die elektrische Feldstärke.
Feldlinien schneiden sich nie.
Feldlinien in einem Kondensator
In der unteren Abbildung sieht man die Feldlinien in einem Kondensator.
Man unterscheided elektrische Felder in homogene und inhomogene Felder. Ein homogenenes Feld besitzt Feldlinien die alle parallel zu einander verlaufen und jeweils den gleichen abstand zu einander besitzen zudem hat das Feld an allen Seiten stets die gleiche Stärke. Ein Beispiel für ein homogenes Feld ist das elektrische Feld dass, sich zwischen einem Kondensator bildet.
Feldlinien einer Punktladung
Die nächsten zwei Bilder zeigen die elektrischen Feldlinien einer positiven und einer negativen Punktladung.
Eine positive Ladung ist eine Quelle des elektrischen Feldes. Die Feldlinien treten von einer positive Ladung aus.
Eine negative Ladung ist eine Senke des elektrischen Feldes. Die Feldlinien laufen in eine negative Ladung zusammen.
Das elektrische Feld einer Punktladung ist ein Beispiel für ein inhomogenes Feld. Bei einem inhomogenen Feld variiert die Richtung und die Dichte der Feldlinien von Ort zu Ort, dadurch ist das Feld an verschiedenen Stellen unterschiedlich stark.
Nachweis der elektrischen Feldlinien mittels Influenz
Mittels Influenz kann man die Feldlinien einer Ladungsverteilung sichtbar machen. Nichtleiter wie Grieskörner werden in einem elektrischen Feld polarisiert und richten sich längs der elektrischen Feldlinien aus. So gelangt man auf einfache weise auf die Feldlinienbilder.