Schulprojekt:Prototypenbau/Elektronik/elektrischesFeld

Elektrisches Feld

Quellen: Elektrisches Feld, elektrische Ladung, Coulomb, Formelsammlung, Elektronik Tutor

Die elektrische Ladung Q

$Q\mathrm {\colon } =I\cdot t$

Q...elektrische Ladung in Coulomb I...Strom in Ampere t...Zeit in Sekunden

Die elektrische Kapazität

$C\mathrm {\colon } ={\frac {Q}{U}}$

C...Kapazität in Farad Q...elektrische Ladung in Coulomb U...Spannung in Volt

Die Permittivität

$\varepsilon =\varepsilon _{0}\varepsilon _{\rm {r}}$

$\varepsilon \,$: Permittivität (Dielektrizitätszahl) $\varepsilon _{0}\,$: elektrische Feldkonstante $=\,8{,}85418782\dots \cdot 10^{-12}\,{\frac {\rm {As}}{\rm {Vm}}}$ $\varepsilon _{\rm {r}}\,$: relative Permittivität (relative Dielektrizitätszahl)

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Quelle: elektrisches_Feld,elektrisches Feld

Punktladungen

Ungleichnamige Ladungen ziehen sich an.

Gleichnamige Ladungen stoßen sich ab.

Die Elementarladung e ist die kleinste elektrische Ladung.

$e=1{,}602\,176\,565(35)\cdot 10^{-19}\ \mathrm {C}$

Für die Maßeinheit Coulomb gilt

$1\ \mathrm {C} =1\ \mathrm {A} \cdot 1\ \mathrm {s}$ oder etwa $6{,}24\cdot 10^{18}$ Elementarladungen.

elektrische Feldkonstante

$\varepsilon _{0}={\frac {1}{\mu _{0}\ c^{2}}}={\frac {10^{7}}{4\pi \cdot 299\,792\,458^{2}}}~{\frac {\mathrm {A} ^{2}\mathrm {s} ^{4}}{\mathrm {kg} \,\mathrm {m} ^{3}}}\,\approx 8,\!854\ 187\ 817\ 62\ldots \cdot 10^{-12}{\frac {\mathrm {A} \,\mathrm {s} }{\mathrm {V} \,\mathrm {m} }}$

Eine elektrische Feldlinie verläuft immer von einer positiven zu einer negativen Ladung. Für eine einzelne Kugelladung endet sie theoretisch nie.

Die Skizze zeigt zwei Punktladungen, bei welchen die nächste Ladung im Verhältnis zur räumlichen Größe des geladenen Objektes so weit entfernt sind, dass sie das Feld der dargestellten Ladung noch nicht merklich beeinflussen.

Man könnte annehmen, die elektrischen Feldlinien würden sich abstoßen.

Die Feldlinien treten immer senkrecht zur Oberfläche eines geladenen Körpers aus.

Das Feld wird mit zunehmender Entfernung schwächer - was durch die sinkenden Dichte der Feldlinien dargestellt ist. Dieser Umstand ist plausibel, wenn man sich wieder vorstellt eine positive Probeladung in das Feld zu bringen...

Influenz

Das Wort „Influenz“ (lat. für „Beeinflussung“) steht für die gegenseitige Beeinflussung von Ladungen bzw. geladenen Körpern.

Dipol

Ein elektrischer Dipol wird aus zwei entgegengesetzten, gleich großen Ladungen gebildet.

Der Raum um eine elektrische Ladung heißt „Elektrisches Feld“

Homogenes elektrisches Feld

Pattenkondensator

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Kapazität

Die spannungsbezogene Ladung Q/U ist ein Maß für das elektrische Fassungsvermögen des Kondensators und wird Kapazität C des Kondensators genannt und in A s / V = Farad (F) gemessen.

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