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Arbeit im homegenen elektrischen Feld

Allgemein gilt die Formel W = F s für die mechanische Arbeit. Diese Formel kann man auf das Beispiel im homogenen Feld übertragen:

W el = F el d mit E = F el Q oder umgestellt: F el = E Q

Einsetzen in die Gleichung für die mechanische Arbeit liefert dann:

W el = E Q d .


Skizze: Arbeit im homogenen elektrischen Feld bei paralleler Bewegung von A.N.


Wird eine Probeladung in ein homogenes Feld (elektrisches Feld) gehalten, so verrichtet das elektrische Feld Arbeit. Für den Betrag gilt:

W el = E Q d


Wird eine Probeladung quer (90°) durch den elektrischen Feld befördert, beträgt die Arbeit.

W el = 0
Dabei ist die Arbeit wegunabhängig.


Skizze: Arbeit im homogenen elektrischen Feld bei senkrechter Bewegung von A.N.


Bei einer schrägen Bewegungen kann man den Weg in zwei Komponenten zerlegen:
s|| parallel zu den Feldlinien und s senkrecht zu den Feldlinien.


Skizze: Arbeit im homogenen elektrischen Feld bei schräger Bewegung von A.N.



Mit
s || = s cos α


ergibt sich:

W el = E Q s cos α


Dividiert man die elektrische Arbeit durch die Ladung, so erhält man eine Konstante, die unabhängig von der Ladung ist:

W el Q = U = Konstant


Die so erhaltene Größe ist die elektrische Spannung.

Mit Hilfe dieser Gleichung kann man die elektrische Feldstärke im Plattenkondensator berechnen:

U = E Q d Q : d also

E = U d


Der gesamte Text ist von A.N. erstellt worden.

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