Elektrische Feldlinien, die Plusladung ist doppelt so groß wie die Minusladung?
Das Bild der elektrischen Feldlinien müsste dann doch eigentlich genauso aussehen, wie wenn beide Ladung gleich groß sind. Nur, dass es mehr Feldlinien gibt, oder irre ich mich?
5 Antworten
Man kann ja hier in einem Kommentar leider kein Bild hochladen, daher dies nochmal als neue Antwort. Man sieht im Bild das Feld eines Plattenkondensators, bei dem die positive Seite +3C hat und die negative Seite -2C. Von weitem betrachtet sieht das Feld aus wie das einer einzelnen Punktladung mit +1C
(Das Bild ist mit Fieldlab erstellt)
das kommt drauf an wo du deine Feldlinien betrachtest... wenn wir von zwei punktförmigen Ladungen ausgehen, dann gehen die gebogenen Feldlinien beim Ladungsverhältnis 1:1 "weiter raus", je ungleicher das Verhältnis wird, desto mehr dominieren die geradlinigen Feldlinien der größeren Ladung. Das macht sich aber bei der doppelten Ladung noch nicht so stark bemerkbar.
Ich hab da mal was gebastelt. http://i.imgur.com/o6EZL9c.jpg >
ugh. Achtung, habe aus versehen die linken beiden Bilder vertauscht. Das in der mitte ist eigentlich 1:1, das links ist 1:2.
Achte vor allem auf die äußeren Pfeile, die folgen beim 1:10 Verhältnis viel mehr dem stärkeren Feld. Die kleinere, negative Ladung beeinflusst die umliegenden Feldlinien lange nicht so stark wie beim 1:1-Verhältnis. Aber wie gesagt, bei 1:2 ist der Effekt nicht ganz so stark.
Oh, und wenn man vom Feld innerhalb eines Plattenkondensators ausgeht: Ja, da zählt nur die Potentialdifferenz, die Feldlinien werden nur dichter wenn der Ladungsunterschied der Platten größer wird. Dafür könnte man auch beide Platten positiv aufladen, solange man eine stärker auflädt als die andere entsteht ein homogenes elektrisches Feld.
Aus der Plusladung gehen doppelt so viele Feldlinien weg wie in der Minusladung ankommen, soviel zunächst einmal dazu. Was ist mit den restlichen Ladungen? Geht man nur weit genug von den beiden Ladungen weg, dann erscheinen sie wie eine einzige Ladung , und zwar eine mit einer einfach positiven Ladung, sie gehen also radial in alle Richtungen nach außen ( aus etwas weiter Entfernung betrachtet). Sie dir ein Natriumion an. Es hat 11 positive Ladungen ( glaube ich :-)) und 10 negative Ladungen. Von außen ist von einem komplizierten Feldlinienverlauf nichts zu sehen, es erscheint wie ein einziger Körper mit einer einzigen einfach positiven Ladung.
Wenn man nur weit genug von den beiden Ladungen weg geht, dann erscheinen sie wie das Feld einer einzigen Ladung, unabhängig davon, ob es sich um punktförmige Ladungen handelt oder um zwei Kondensatorplatten.
Außerdem brauchen wir keinen komischen Kasten außen, nach der ersten Maxwellschen Gleichung ist der Fluss der Feldlinien durch eine beliebige Hülle um (zum Beispiel den Kondensator) immer direkt proportional zur Gesamtladung im Inneren der Hülle. Dies ist unabhängig davon, was sich außen befindet (natürlich nicht die Geometrie der Feldlinien), immer ist der Nettofluss der Feldlinien durch die Hülle von innen nach außen (wenn die positiven Ladungen überwiegen
Die elektrische Feldstärke und damit auch die zugehörigen Feldlinien hängen nicht direkt von der Ladung, sondern von der Potentialdifferenz zwischen den Elektroden ab. Wenn man die Ladung ( gegen was?) verändert, ändert sich das Feld zwischen den Polen. Ihre Form ist abhängig von ihrer Geometrie, aber nicht von den Ladungen.
Soweit mein inkompetenter physiklehrer mir das erklärt hat müsste bspw die feldlinie die vom plus an den minus pol gehen einen sehr großen bogen machen.
Die feldlinie vom minus zum pluspol allerdings müsste ziemlich direkt als kurve zum pluspol verlaufen(wenn man die feldlinien oben an den polen ansetzt natürlich)
Der erste Satz kann nur stimmen, wenn es außer dem zweiten Körper noch einen Kasten außen rum gibt, auf den sich die ' doppelte' Ladung bezieht. Demnach betrachtet man hier nicht das Feld zwischen zwei, sondern drei Elektroden. Das führt zwangsläufig zu Verwirrung.