Warum werden Äquipotentialflächen stets senkrecht von den Feldlinien geschnitten?
Und was passiert, wenn sie dies nicht tun?
3 Antworten
Wären sie es nicht, dann würde ein geladenes Teilchen bei einer Bewegung gegen eine Feldkomponente auf einer Äquipotentialfläche Arbeit leisten und damit sein Potential ändern.
Randbemerkung: Gern wird angenommen, daß elektrische Feldlinien deshalb immer auch senkrecht aus Leiteroberflächen austräten. Das trifft aber nur dann zu, wenn die Leiteroberfläche auch Äquipotentialfläche ist. Bei statisch geladenen Leitern ist sie das. Bei einer mit hochfrequenter Wechselspannung gespeisten Antenne ist sie es nicht – aus ihrer Oberfläche treten die Feldlinien schräg aus.
Die Feldlinien zeigen in die Richtung, in der das Potential am stärksten wächst. Wären sie nicht senkrecht zur Äquipotentialfläche, so gäbe es eine Vektorkomponente der Feldlinie auf der Äquipotentialfläche (Projektion des Feldlinienvektors auf die Fläche wäre nicht null). Das kann aber nicht sein, da das Potential auf der Fläche dann nicht mehr "äqui" wäre;)