Die elek­tri­sche Feldkraft

Die Gesetze der elek­tri­schen Feld­kraft wur­den von Charles Augus­tin de Cou­lomb um 1785 ent­deckt. Daher nennt man diese Kraft­wir­kung auch Cou­lombkraft. In die­sem Bei­trag sol­len ihre Gesetze und der Zusam­men­hang zwi­schen der elek­tri­schen Feld­kraft und dem elek­tri­schen Feld erar­bei­tet werden.

Das Cou­lomb-Gesetz der elek­tri­schen Feldkraft 

  1. Stu­diere den Bei­trag bei LEIFI­phy­sik und beschäf­tige dich mit der Ani­ma­tion in Abb. 2.
  2. Notiere einen Merk­kas­ten im Heft zu dem Coulomb-Gesetz.
  3. Bear­beite die Ein­stiegs­auf­ga­ben schrift­lich im Heft.

Das elek­tri­sche Feld

Ana­log zu dem Gra­vi­ta­ti­ons­feld sind auch elek­trisch gela­dene Kör­per von einem elek­tri­schen Feld umge­ben. Es gibt viele Gemein­sam­kei­ten zwi­schen elek­tri­schen Fel­dern und Gravitationsfeldern.

Stu­diere den Bei­trag bei LEIFI­phy­sik und …

  1. Erläu­tere die Begriffe fel­d­er­zeu­gende Ladung und Pro­be­la­dung.
  2. Ver­deut­li­che die bei­den Feld­for­men (zen­tral­sym­me­tri­sches Feld und homo­ge­nes Feld) mit Skiz­zen im Heft. Beachte dazu auch die Ani­ma­tio­nen in Abb. 3 und Abb. 1 bei LEIFI. 

Regeln zum Zeich­nen von Feldlinien

  • Elek­tri­sche Feld­li­nien begin­nen an posi­ti­ven Ladun­gen (oder im Unend­li­chen) und enden an nega­ti­ven Ladun­gen (oder im Unendlichen). 
  • Die Zahl der Linien, die eine posi­tive Ladung ver­las­sen oder die in eine nega­tive Ladung ein­tre­ten, ist dem Betrag der Ladung proportional. 
  • Feld­li­nien ste­hen senk­recht auf der Ober­flä­che eines metal­li­schen Leiters. 
  • Die Dichte der Linien ist zur Stärke des Felds in die­sem Punkt proportional.
  • Auf der Ober­flä­che eines metal­li­schen Lei­ters haben Feld­li­nien eine kon­stante Dichte.
  • Feld­li­nien schnei­den sich nicht (warum?).
  • Merk­re­gel: Feld­li­nien wol­len immer mög­lichst kurz sein, sto­ßen sich aber gegen­sei­tig ab. 
  1. Zeichne Feld­li­nien sau­ber in das Arbeits­blatt. Beachte die Regeln.
Die gela­de­nen Gegen­stände bestehen aus Metall. Zeichne jeweils 8 Feld­li­nien für jede Ladungseinheit.

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