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Eigenschaften des elektrischen Feldes

Nach der Darstellung einiger Feldkonfigurationen ist es nun möglich, einige allgemeine Eigenschaften von elektrischen Feldern zu konstatieren.

  1. Die elektrische Kraft $\vec{F}$ wirkt aufgrund des Kraftgesetzes $\vec{F}=q\vec{E}$ stets parallel oder antiparallel zur Feldrichtung von $\vec{E}$, abhängig davon ob die Ladung $q$ positiv oder negativ ist.
  2. Aufgrund der Existenz von positiven und negativen Ladungen, die als Ursache elektrischer Felder zu verstehen sind, besitzen elektrische Felder eine Quelle bzw. eine Senke. Davon kann man sich mit Hilfe des (gezeichneten) Feldlinienverlaufs überzeugen.
  3. Offensichtlich schneiden sich Feldlinien niemals. Dies bedeutet, dass durch jeden Punkt des Raumes genau eine elektrische Feldlinie verläuft. Wäre dies nicht der Fall und würden durch einen Punkt mindestens zwei verschiedene Feldlinien verlaufen, so würde die elektrische Feldrichtung und damit die elektrische Kraftrichtung nicht eindeutig bestimmt. Wie man sich phänomenologisch überzeugt, ist die Kraft in jedem Punkt eindeutig bestimmt.
  4. Betrachtet man elektrische Feldlinien in der Nähe von Leiteroberflächen, so stellt man folgendes fest: Die elektrischen Feldlinien stehen senkrecht auf Leiteroberflächen. Zerlegen wir dazu das elektrische Feld $\vec{E}$ in eine Komponente $\vec{E}_{s}$ senkrecht zur Leiteroberfläche sowie in eine Komponente $\vec{E}_{p}$, die parallel zur Leiteroberfläche verläuft. Dann führt aber die parallele Komponente $\vec{E}_{p}$ zu einer Verschiebung der Ladungsträger auf der Leiteroberfläche, wodurch sich die parallele Komponente selbst vernichtet. Übrig bleibt also demzufolge nur die senkrechte Komponente $\vec{E}_{s}$ des elektrischen Feldes.

Video: Eigenschaften des elektrischen Feldes

Hier werden die wesentlichen physikalischen Eigenschaften des elektrischen Feldes zusammengestellt.
Vorstellung des Online-Kurses Ladungen und FelderLadungen und Felder
Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Ladungen und Felder

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Diese Themen werden im Kurs behandelt:

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  • Feldkonzept- allgemeiner Überblick
    • Einleitung zu Feldkonzept- allgemeiner Überblick
    • Skalarfeld
    • Vektorfeld
  • Elektrische Ladungen und Felder
    • Einleitung zu Elektrische Ladungen und Felder
    • Elektrische Feldkonfigurationen
      • Einleitung zu Elektrische Feldkonfigurationen
      • Radialsymmetrisches Feld
      • Homogenes Feld
    • Arbeit im elektrischen Feld
    • Eigenschaften des elektrischen Feldes
  • Elektrische Ströme und magnetische Felder
    • Einleitung zu Elektrische Ströme und magnetische Felder
    • Lorentz-Kraft auf stromdurchflossene Leiter
    • Magnetische Feldkonfigurationen
  • Bewegungen von Ladungsträgern in elektrischen und magnetischen Feldern
    • Einleitung zu Bewegungen von Ladungsträgern in elektrischen und magnetischen Feldern
    • Braunsche Röhre
    • Wien-Filter
    • Fadenstrahlrohr
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