JSP Page
3.Vernetze dich mit deiner Klasse
Deine Klasse ist nicht dabei?
 
Einloggen
Eingeloggt bleiben
Eingeloggt bleiben
Neu bei SchulLV?
Schalte dir deinen PLUS-Zugang frei, damit du Zugriff
auf alle PLUS-Inhalte hast!
PLUS-Zugang freischalten
Vielen Dank, wir überprüfen die Anfrage und geben schnellstmöglich Rückmeldung.
Schullizenzen für Schüler und Lehrer
SchulLV ist Deutschlands marktführendes Portal für die digitale Prüfungsvorbereitung sowie für digitale Schulbücher in über 8 Fächern.
Neu: Zugänge deutlich ermäßigt über die Schule kaufen!
Ich habe unverbindlich Interesse daran und bin...
Schüler
Lehrer
Eltern
Auswahl: Ich bin Lehrer
Infos unverbindlich anfordern
Um Ihren Testzugang bereitzustellen, benötigen wir noch folgende Angaben:
Absenden

Feldlinien

Skripte PLUS
Download als Dokument:

Einführung

Elektrische Felder sind allgegenwärtig in unserer Umgebung. Sie sind für uns Menschen oft nicht sichtbar oder spürbar, während viele Tiere bereits auf schwache elektrische Felder reagieren. Haie nutzen elektrische Felder beispielsweise, um ihre Beute aufzuspüren.
Menschen nehmen elektrische Felder meist erst dann wahr, wenn sie besonders stark oder gefährlich werden, zum Beispiel dann, wenn es beim Gewitter blitzt.
Abb. 1: Ein Gewitter über einer Stadt
Abb. 1: Ein Gewitter über einer Stadt

Elektrisches Feld

Ein Gewitter entsteht, wenn warme, feuchte Luftmassen zusammenströmen und in der Atmosphäre aufsteigen. Es entsteht ein Cumulonimbus, eine Gewitterwolke, mit großer vertikaler Ausdehnung.
Schematisiert dargestellt herrschen im unteren Teil dieser Wolke Wassertropfen und im oberen Teil, wo es wesentlich kälter ist, Eiskristalle vor. Man stellt sich heute vor, dass sich beim Auftürmen dieser Wolke im Inneren durch Reibung und Zusammenstöße die Ladungen trennen. Die Eiskristalle laden sich positiv und die Wassertropfen negativ auf.
Es entsteht ein starkes elektrisches Feld.
Sobald ein bestimmter Wert der Feldstärke überschritten wird, kommt es zu einer Entladung und es entsteht ein Blitz.
Ein elektrisches Feld ist ein Feld, in dem elektrische Ladungen eine Kraft erfahren. Eine elektrische Ladung oder ein geladener Körper ist immer die Quelle eines elektrischen Feldes. Zwischen geladenen Körper wirken Kräfte, die zur Übertragung keine Materie benötigen.

Elektrische Feldlinien

Elektrische Feldlinien können die Kraftwirkungen in einem elektrischen Feld sichtbar machen. Die Feldlinien zeigen immer in die Richtung, in die die Kraft wirkt. Sie sind gerade oder gekrümmte Linien, die man nicht mit blosem Auge wahrnehmen kann. Durch Experimente, zum Beispiel mit Hilfe von Grießkörnern in Rizinusöl, kann man den Verlauf der Feldlinien sichtbar machen. Auf die Körner wirkt im elektrischen Feld eine Kraft, die Coulombkraft, welche dafür sorgt, dass sich die Grießkörner entlang der Feldlinien ausrichten.

Für elektrische Feldlinien gelten folgende Regeln:

  • Je dichter die Feldlinien verlaufen, desto stärker ist das elektrische Feld.
  • Die Richtung der Feldlinien beschreibt die Richtung der Coulombkraft.
  • Feldlinien stehen immer senkrecht auf eine Leiteroberfläche.
  • Feldlinien durchkreuzen sich nicht.
  • Die Feldlinien können nicht im freien Raum anfangen, sie gehen immer von einer Ladung aus.
  • Feldlinien verlaufen von einer positiven Ladung zu einer negativen Ladung.
Abhängig davon, wie viele Teilchen isoliert betrachtet werden und welche Ladung sie haben, gibt es unterschiedliche Verläufe der Feldlinien.

Homogenes Feld (mit inhomogenem Randbereich)

Sind die Platten eines Plattenkondensators viel größer als der Abstand zwischen den Platten, ist das elektrische Feld im Inneren des Plattenkondensators näherungsweise homogen. Dies kann durch parallel verlaufende Feldlinien beobachtet werden. Gibt man eine Probeladung in den Kondensator, ist zu beobachten, dass die Kraft an jeder Stelle gleich groß ist. Die elektrische Feldstärke $E$ ist ebenfalls konstant. Am Rand des Kondensators sind die Feldlinien gekrümmt, das Feld ist dort nicht mehr homogen.

Radialfeld (elektrischer Monopol)

Betrachtet man eine isolierte positive Ladung, lässt sich ein radiales elektrisches Feld beobachten.
Die Feldlinien verlaufen bei einem solchen Feld strahlenförmig von einer positiven Ladung nach außen hin weg.

Ist keine andere Ladung in der Umgebung, so spricht man hierbei auch von einem elektrischen Monopol.
Jede isolierte positive Ladung ist also von einem solchen Feld umgeben. Bei isolierten negativen Ladungen zeigen die Feldlinien genau in die umgekehrte Richtung.

Radialfeld:


Zwei entgegengesetzt geladene Ladungen

Ein elektrischer Dipol wird durch zwei entgegengesetzt geladene Ladungen hervorgerufen.
Die Feldlinie stehen immer senkrecht auf einer Leiteroberfläche und verlaufen vom positiven zum negativen Pol.

Zwei gleichnamige Ladungen

Zwei gleichnamige Ladungen stoßen sich ab. Die Feldlinien stellen die Richtung der zwischen den Ladungen wirkenden Kraft dar. In der Abbildung ist der Verlauf der Feldlinien zwischen zwei gleichnamigen Ladungen dargestellt.
Bildnachweise [nach oben]
[1]
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:-D3-_LighningStormPanorama.jpg?uselang=de – Catalin.Fatu CC-BY-SA.
[2-6]
© – SchulLV.
Weiter lernen mit SchulLV-PLUS!
Jetzt Einzellizenz freischalten
Infos zu SchulLV-Plus
Ich habe bereits einen Zugang
Zugangscode einlösen
Login
Noch kein Content verknüpft: Verfügbaren Content anzeigen!
Verfügbarer Content
Alle verknüpfen
Mein SchulLV
Bundesland, Schulart & Klasse
BW, Berufskolleg - FH
Oberstufe
Fach & Lernbereich
Fachauswahl: Physik
Digitales Schulbuch
Inhaltsverzeichnis
Lernbereich Digitales Schulbuch