Elektrische Feldstärke - Gymnasium Horkesgath

Thema: elektrische Feldstärke
Oliver Hallek
Versuch zur elektrischen Feldstärke im
Plattenkondensator:
Pendellänge l = 80cm
Auslenkung s = 1,7cm
Masse des Balls: m = 300g
Um die elektrische Kraft zu bekommen, verwendet man die Formel: F el =
m * g * tan .
Da man den Winkel nicht kennt, muss man zuerst die Formel: sin = s /
l verwenden.
Bei dem oben genannten Beispiel erhält man F el = 0,64N.
Zu beachten ist hierbei, dass die elektrische Kraft F el kein gutes Maß für
die elektrische Feldstärke ist, da die elektrische Kraft von der Ladung der
Probekugel abhängt.
Problemlösung mit Hilfe gegebener Messwerte
Wir verwenden eine Tabelle mit Werten aus dem Buch: (Gross/Berhag
"Felder", S. 14 (Klett Verlag))
Bei Betrachtung der Messtabelle stellt sich heraus, dass drei verschiedene
Werte für die elektrische Feldstärke angegeben sind. Die Abweichungen
stammen aus Messfehlern, deshalb verwendet man bei solchen Tabellen
den Mittelwert.
Um die elektrische Feldstärke zu ändern, muss man die Ladungsmenge Q
auf den Platten (bei konstantem Plattenabstand) ändern. Verdoppelt man
die Ladungsmenge Q, so verdoppelt sich auch die elektrische Feldstärke.
Also ist die elektrische Kraft F el proportional zur Ladungsmenge Q.

Formel für die elektrische Feldstärke
Der Quotient aus elektrischer Kraft Fel und der Ladungsmenge q heißt die
elektrische Feldstärke E.
E = F el / q
Die Einheit für die elektrische Feldstärke ist N / C.
E ist ein Vektor und gleich orientiert wie die Kraft F el auf eine positive
Probeladung.
Merksatz:
Im homogenen Feld ist die elektrische Kraft F el proportional zur
Probeladung q; der Quotient aus Kraft und Probeladung ist unabhängig
von der Probeladung und wird als elektr. Feldstärke bezeichnet.
Fel~q , Fel/q = const.