Kann mir jemand diese Abbildung erklären - E-Lehre?

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2 Antworten

Die gekrümmte Fläche veranschaulicht in der Tat, wie @karajan9 sagt, das Potential elektrisch geladener Pole als Funktion zweier Ortskoordinaten (eigentlich ist ein Feld ja im 3D-Raum, aber die dritte Achse braucht man ja für das Potential). Dessen Gefälle ist die Feldstärke und ist ein Vektor, denn sie zeigt in eine Richtung, nämlich die, in der das Potential am steilsten abfällt.

Wie Du sehen kannst, gibt es hier zwei Pole, einen positiven (im Mittelpunkt des grünen Berges) und einen negativen (im Mittelpunkt der blauen Schlucht).

Die Kraft richtet sich danach, welche Ladung ein weiterer Körper (rote Kügelchen) hat. Die Zeichnung ist übrigens fehlerhaft, denn auf das rechte Kügelchen, das den Berg hoch fällt, gehört ein Minuszeichen. Man kann es sich mit Abstrichen als Blase oder luftgefüllte Kugel in einem dichteren Medium vorstellen.

Allerdings hat auch karajan einen Fehler gemacht, denn das Potential ist ~1/r. Die Feldstärke, also das Gefälle, hat eine 1/r²-Charakteristik.

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Kommentar von roromoloko
03.07.2016, 17:18

Wenn ein positiv geladener Körper zum Pluspol gelangt, wird doch Energie benötigt. Wieso sollte dann dort ein Minus stehen?

Hätte vielleicht noch eine Frage zum Potenzial.. Wieso steht dort ein 1/r? Ich bleibe nämlich gerade an der Formel des Coulomb Potenzial hängen und weiß nicht genau was ich damit anfangen soll :/

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Kommentar von SlowPhil
03.07.2016, 19:35

Dass die Zeichnung fehlerhaft ist, habe ich ja schon geschrieben. Das rechte Kügelchen muss negativ geladen sein. dann wird es sozusagen nach oben beschleunigt, wie eine Gasblase in einer Flüssigkeit.

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Das Bild stellt dar, wie sich ein positiv geladener Körper bei verschiedenen anderen Potentialen verhalten würde. Bildlich kannst du dir das so vorstellen, als ob hier keine elektrischen sondern Gravitationskräfte wirken.

Das negative Potential formt ein Loch in das der positive Körper "reinfallen" würde, sprich er wird angezogen. Auf den Berg kommt der hingegen nur mit einer Extra-Kraft hinauf; das steht für die Abstoßung.

Je stärker das Gefälle des Geländes desto stärker ist die wirkende Kraft.

Die Form des Geländes entspricht auch dem, wie das Feld tatsächlich aussehen würde und zwar eine Proportionalität zu 1/r².

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