Elektrische Spannung : Ortsabhängigkeit und Position im elektrischen Feld?

4 Antworten

Zu 2, der Abstand und damit die Position ist wichtig:

Coulomb-Gesetz:

Das coulombsche Gesetz oder Coulomb-Gesetz ist die Basis der Elektrostatik. Es beschreibt die Kraft zwischen zwei Punktladungen oder kugelsymmetrisch verteilten elektrischen Ladungen. Der Betrag dieser Kraft ist proportional zum Produkt der beiden Ladungsmengen und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes der Kugelmittelpunkte.


Zu 1:

Spannung bezieht sich immer nur auf einzelne Ladungen, wie die Höhe einer Mauer. Wenn 10 Menschen über die Mauer springen ist die Mauer immer noch genauso hoch wie vorher (Höhe der Mauer = Spannung), sie ist unabhängig davon wie viele Menschen (Ladungen) über die Mauer hüpfen. So verhält es sich auch mit der Spannung. Egal ob 100 oder 1 Ladungsträger, die Spannung ist gleich.

Nach ihrer physikalischen Definition ist die elektrische Spannung zwischen zwei Punkten die Differenz der potentiellen elektrischen Energie, die eine Ladung an den zwei Punkten hat, bezogen auf diese Ladung – also der Potentialunterschied dieser Punkte.[5] Die Spannung kann damit als das Vermögen angesehen werden, Arbeit zur Verschiebung einer Ladung in einem elektrischen Feld zu leisten.[6] Das wird auch vereinfachend als „Spannung = Energie pro Ladung“ bezeichnet


Danke :-) . Wäre die Aussage so richtig ?: Die Spannung an einem hängt von der Größe der Ladungen ab

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@Asklepios11

Wäre die Aussage so richtig ?: Die Spannung an einem hängt von der Größe der Ladungen ab

Nein. Was soll denn Größe der Ladungen sein? Spannung ist ein Potential, eine Energiebarriere/Differenz.

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Spannung ist stets ein Potential. Also die Differenz von etwas zu etwas anderem. In deiner Aussage beziehst du dich allerdings lediglich auf einen Ort und das macht keinen Sinn.

Das elektrische Feld übt auf den Ladungsträger eine konstante Kraft aus. Je dichter das Feld ist, desto mehr Energie wird durch das Feld auf den Ladungsträger ausgeübt. Die Feldliniendichte nimmt mit wachsendem Abstand vom Felderzeuger ab, womit die Energie welches ein Ladungsträger erhählt von dessen Position im Feld abhängt.

1)

An einem bestimmten Punkt hängt das Potenzial von allen anderen Ladungen im Raum (die sich also an beliebig anderen Stellen befinden) ab, und nicht bloß von der Ladungsdichte genau an diesem Punkt. 

Beispiel: Im Abstand r einer Punktladung Q ist das Potenzial 

V(r) = -1/(4πε)*Q/r, 

obwohl dort keine Ladung sitzt.


2)

Die Energie einer Ladung Q an einem Punkt x mit Potenzial V(x) gegenüber einem Punkt, der V=0 hat, ist

W = Q*V(x)

Transportiert man Q zu einem Punkt, wo höheres Potenzial herrscht, so muss man Kraft, und damit Energie aufwenden.


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