App öffnen

Fächer

Alles über Elektrische Felder: Formeln und Erklärungen für Schüler

Öffnen

455

0

C

Celina Fuchs

25.4.2023

Physik

Abi Zusammenfassung Physik BW

Alles über Elektrische Felder: Formeln und Erklärungen für Schüler

Die Grundlagen der elektrischen Felder und Potentiale sind zentrale Konzepte der Physik.

Das elektrische Feld ist ein Bereich im Raum, in dem elektrische Kräfte wirken. Die elektrische Feldstärke wird durch die Formel E = F/Q beschrieben, wobei F die Kraft und Q die Ladung ist. Im homogenen elektrischen Feld, wie es beispielsweise im Plattenkondensator auftritt, sind die Feldlinien parallel und gleichmäßig verteilt. Die Einheit der elektrischen Feldstärke ist Newton pro Coulomb (N/C) oder Volt pro Meter (V/m).

Das elektrische Potential ist eine wichtige Größe zur Beschreibung elektrischer Felder. Es wird mit dem Formelzeichen φ oder V gekennzeichnet und gibt die potentielle Energie pro Ladungseinheit an. Die Einheit des elektrischen Potentials ist Volt (V). Beim Plattenkondensator lässt sich das elektrische Feld besonders gut untersuchen. Der Aufbau besteht aus zwei parallelen, leitenden Platten, zwischen denen sich ein homogenes elektrisches Feld ausbildet. Die Feldstärke im Kondensator wird durch die Formel E = U/d beschrieben, wobei U die angelegte Spannung und d der Plattenabstand ist. Ein Dielektrikum zwischen den Platten beeinflusst die Feldstärke zusätzlich. Das Feld außerhalb des Plattenkondensators ist inhomogen und schwächer als im Inneren. Die Kapazität eines Plattenkondensators wird durch die Formel C = ε₀ · A/d bestimmt, wobei A die Plattenfläche ist.

Elektromagnetische Felder haben auch Auswirkungen auf die Gesundheit, weshalb ihre Stärke in vielen Bereichen des täglichen Lebens reguliert wird. Die Wechselwirkung zwischen elektrischen und magnetischen Feldern in der Physik ist fundamental für viele technische Anwendungen.

...

25.4.2023

15434

4. ELEKTROMAGNETISCHE FOLGEN.
4.A. Elektrische Feldstärke und el. potential
Gravitationsfeld
Elektrisches Feld (e-Feld)
→ Massen
Exishert um

Öffnen

Grundlagen des Elektrischen Feldes und Potentials

Das elektrische Feld ist ein fundamentales Konzept der Physik, das die Wechselwirkung zwischen elektrisch geladenen Teilchen beschreibt. Ähnlich wie das Gravitationsfeld um Massen existiert, bildet sich um elektrisch geladene Körper ein elektrisches Feld. Die elektrische Feldstärke wird durch die Formel E = F/Q beschrieben, wobei F die Kraft und Q die Ladung darstellt.

Definition: Das homogene elektrische Feld zeichnet sich durch parallel verlaufende Feldlinien mit konstantem Abstand aus. Ein perfektes Beispiel dafür ist das Feld zwischen den Platten eines Plattenkondensators.

Die Feldlinien elektrisches Feld verlaufen bei positiven Ladungen nach außen und bei negativen Ladungen nach innen. Im Fall eines Plattenkondensators verlaufen sie parallel von der positiv geladenen zur negativ geladenen Platte. Die Stärke des elektrischen Feldes hängt von der angelegten Spannung und dem Plattenabstand ab.

Das elektrische Potential ist ein Maß für die potentielle Energie pro Ladungseinheit an einem bestimmten Punkt im elektrischen Feld. Die Potential Physik Einheit ist Volt (V), definiert als Joule pro Coulomb (J/C).

4. ELEKTROMAGNETISCHE FOLGEN.
4.A. Elektrische Feldstärke und el. potential
Gravitationsfeld
Elektrisches Feld (e-Feld)
→ Massen
Exishert um

Öffnen

Elektrische Influenz und Polarisation

Die elektrische Influenz beschreibt die Ladungsverschiebung in elektrischen Leitern durch äußere elektrische Felder. Dieser Prozess ist fundamental für das Verständnis elektrischer Wechselwirkungen.

Highlight: Bei der Influenz verschieben sich die Ladungen im Leiter so lange, bis das elektrische Feld im Inneren des Leiters verschwindet.

Bei Nichtleitern (Isolatoren) tritt stattdessen Polarisation auf. Dabei werden die Ladungen innerhalb der Moleküle verschoben, ohne dass ein Ladungstransport stattfindet. Halbleiter wie Silizium und Germanium nehmen eine Zwischenstellung zwischen Leitern und Isolatoren ein.

Die Polarisation spielt eine wichtige Rolle bei der Funktionsweise von Kondensatoren mit Dielektrikum und hat praktische Anwendungen in der Elektronik.

4. ELEKTROMAGNETISCHE FOLGEN.
4.A. Elektrische Feldstärke und el. potential
Gravitationsfeld
Elektrisches Feld (e-Feld)
→ Massen
Exishert um

Öffnen

Der Plattenkondensator und seine Eigenschaften

Der Plattenkondensator ist ein wichtiges Bauelement in der Elektrotechnik. Er besteht aus zwei parallel angeordneten Metallplatten, zwischen denen sich ein homogenes elektrisches Feld ausbildet.

Formel: Die Kapazität eines Plattenkondensators berechnet sich nach C = ε₀ · εᵣ · A/d, wobei:

  • ε₀: elektrische Feldkonstante
  • εᵣ: relative Dielektrizitätskonstante
  • A: Plattenfläche
  • d: Plattenabstand

Die elektrische Feldstärke Plattenkondensator Dielektrikum wird durch das eingebrachte Dielektrikum beeinflusst. Die relative Dielektrizitätskonstante εᵣ gibt an, um welchen Faktor sich die Kapazität durch das Dielektrikum erhöht.

4. ELEKTROMAGNETISCHE FOLGEN.
4.A. Elektrische Feldstärke und el. potential
Gravitationsfeld
Elektrisches Feld (e-Feld)
→ Massen
Exishert um

Öffnen

Energiespeicherung im Kondensator

Ein Kondensator speichert nicht nur elektrische Ladung, sondern auch elektrische Energie. Die gespeicherte Energie lässt sich durch verschiedene äquivalente Formeln ausdrücken.

Beispiel: Die im Kondensator gespeicherte Energie berechnet sich nach:

  • E = ½ · C · U²
  • E = ½ · Q · U
  • E = ½ · Q²/C

Die Energiespeicherung im Kondensator findet vielfältige praktische Anwendungen, von der Glättung von Gleichspannungen bis hin zur kurzzeitigen Energiebereitstellung in elektronischen Geräten.

Die Kapazität eines Kondensators bestimmt, wie viel Ladung bei einer bestimmten Spannung gespeichert werden kann. Je größer die Kapazität, desto mehr Energie kann der Kondensator bei gleicher Spannung speichern.

4. ELEKTROMAGNETISCHE FOLGEN.
4.A. Elektrische Feldstärke und el. potential
Gravitationsfeld
Elektrisches Feld (e-Feld)
→ Massen
Exishert um

Öffnen

Die Braunsche Röhre und ihre Funktionsweise

Die Braunsche Röhre ist ein fundamentales Instrument in der Elektronik und demonstriert perfekt das Zusammenspiel von elektrischen und magnetischen Feldern. Im Kern besteht sie aus einer Elektronenkanone, die durch den glühelektrischen Effekt Elektronen freisetzt. Diese werden durch einen Wehneltzylinder gebündelt und durch eine positiv geladene Anode beschleunigt.

Definition: Der Wehneltzylinder ist eine negativ geladene Elektrode, die den Elektronenstrahl fokussiert und seine Intensität steuert.

In der Röhre durchlaufen die Elektronen ein homogenes elektrisches Feld im Plattenkondensator. Die Bewegung der Elektronen folgt dabei einer Parabelform, die sich durch die Umwandlung von elektrischer Energie in Bewegungsenergie ergibt. Die mathematische Beschreibung dieser Bewegung erfolgt durch die Formel Eel = e·U = ½m·v².

Die Ablenkung der Elektronen im elektrischen Feld des Kondensators wird durch mehrere Faktoren bestimmt. Die elektrische Feldkraft bewirkt eine Beschleunigung in y-Richtung, während die Geschwindigkeit in x-Richtung konstant bleibt. Dies führt zu der charakteristischen Parabelbahn.

Formel: Die Geschwindigkeit der Elektronen lässt sich durch v = √(2e·UB/me) berechnen, wobei UB die Beschleunigungsspannung ist.

4. ELEKTROMAGNETISCHE FOLGEN.
4.A. Elektrische Feldstärke und el. potential
Gravitationsfeld
Elektrisches Feld (e-Feld)
→ Massen
Exishert um

Öffnen

Elektrische Felder und Potentiale im Plattenkondensator

Das elektrische Feld im Plattenkondensator spielt eine zentrale Rolle bei der Ablenkung der Elektronen. Die elektrische Feldstärke zwischen den Platten ist homogen und lässt sich durch die Spannung und den Plattenabstand bestimmen.

Die Bewegung der Elektronen im Kondensator wird durch die Kombination von Beschleunigungsspannung UB und Ablenkspannung bestimmt. Die Ablenkung y(x) folgt dabei der Gleichung y = ½(E·s²/UB)·x, wobei E die elektrische Feldstärke und s die Strecke im Kondensator ist.

Beispiel: Bei einem Plattenkondensator mit 1000V Beschleunigungsspannung und einem elektrischen Feld von 2000 V/m ergibt sich eine parabelförmige Ablenkung der Elektronen.

Das elektrische Potential spielt bei der Beschleunigung der Elektronen eine wichtige Rolle. Die potentielle Energie der Elektronen wird in kinetische Energie umgewandelt, was zu der charakteristischen Bewegung führt.

4. ELEKTROMAGNETISCHE FOLGEN.
4.A. Elektrische Feldstärke und el. potential
Gravitationsfeld
Elektrisches Feld (e-Feld)
→ Massen
Exishert um

Öffnen

Lade- und Entladevorgänge am Kondensator

Der Ladevorgang eines Kondensators zeigt ein charakteristisches exponentielles Verhalten. Die Spannung am Kondensator steigt dabei nach der Formel UC(t) = U0(1-e^(-t/RC)), während der Ladestrom exponentiell abnimmt.

Highlight: Die Zeitkonstante τ = R·C bestimmt die Geschwindigkeit des Lade- und Entladevorgangs. Nach einer Zeitkonstante ist der Kondensator auf etwa 63% seiner maximalen Ladung aufgeladen.

Die maximale Ladung Qmax = C·U0 wird theoretisch erst nach unendlich langer Zeit erreicht. In der Praxis gilt ein Kondensator nach etwa 5τ als vollständig geladen. Der Entladevorgang folgt einem ähnlichen exponentiellen Verlauf, jedoch mit umgekehrtem Vorzeichen.

Die elektrische Feldstärke im Plattenkondensator ändert sich während des Ladevorgangs proportional zur Spannung. Dies hat direkten Einfluss auf die gespeicherte Energie im elektrischen Feld.

4. ELEKTROMAGNETISCHE FOLGEN.
4.A. Elektrische Feldstärke und el. potential
Gravitationsfeld
Elektrisches Feld (e-Feld)
→ Massen
Exishert um

Öffnen

Praktische Anwendungen der Kondensatortechnik

Die Eigenschaften von Kondensatoren und elektrischen Feldern finden vielfältige Anwendungen in der modernen Elektronik. Der Plattenkondensator dient dabei als grundlegendes Modell zum Verständnis elektrischer Speichervorgänge.

Anwendung: In der Oszilloskoptechnik nutzt man die kontrollierte Ablenkung von Elektronen in elektrischen Feldern zur Darstellung elektrischer Signale.

Die Kenntnis der Lade- und Entladevorgänge ist essentiell für die Dimensionierung elektronischer Schaltungen. Die Zeitkonstante RC bestimmt dabei maßgeblich das dynamische Verhalten der Schaltung.

Die elektromagnetischen Felder in technischen Anwendungen müssen sorgfältig kontrolliert werden, um sowohl die Funktionalität der Geräte als auch die elektromagnetische Verträglichkeit zu gewährleisten.

4. ELEKTROMAGNETISCHE FOLGEN.
4.A. Elektrische Feldstärke und el. potential
Gravitationsfeld
Elektrisches Feld (e-Feld)
→ Massen
Exishert um

Öffnen

Der Entladevorgang eines Kondensators

Der Entladevorgang eines Kondensators ist ein fundamentaler Prozess in der Elektrischen und magnetischen Felder Physik. Wenn ein geladener Kondensator über einen Widerstand entladen wird, fließt der Strom entgegen der ursprünglichen Laderichtung. Dies geschieht, weil die gespeicherte elektrische Energie im Elektrischen Feld Kondensator in andere Energieformen umgewandelt wird.

Definition: Der Entladevorgang beschreibt die Abgabe der gespeicherten elektrischen Energie eines Kondensators über einen elektrischen Widerstand.

Während des Entladevorgangs nimmt die Spannung über dem Kondensator kontinuierlich ab. Die elektrische Feldstärke zwischen den Platten des Plattenkondensators verringert sich entsprechend, was zu einer Abnahme der Feldlinien elektrisches Feld führt. Der Entladestrom ist zu Beginn maximal und nimmt exponentiell ab, bis der Kondensator vollständig entladen ist.

Beispiel: Bei einem Plattenkondensator mit einer Anfangsspannung von 10V und einem Entladewiderstand von 100Ω beträgt der anfängliche Entladestrom 0,1A und nimmt dann exponentiell ab.

Die praktische Bedeutung des Entladevorgangs zeigt sich in vielen technischen Anwendungen. In der Elektronik wird dieses Verhalten beispielsweise für Zeitschaltungen oder zur Glättung von Spannungen genutzt. Das Verständnis der Plattenkondensator Spannung Formel ist dabei essentiell für die Berechnung der Entladezeit.

Nichts passendes dabei? Erkunde andere Fachbereiche.

Knowunity ist die #1 unter den Bildungs-Apps in fünf europäischen Ländern

Knowunity wurde bei Apple als "Featured Story" ausgezeichnet und hat die App-Store-Charts in der Kategorie Bildung in Deutschland, Italien, Polen, der Schweiz und dem Vereinigten Königreich regelmäßig angeführt. Werde noch heute Mitglied bei Knowunity und hilf Millionen von Schüler:innen auf der ganzen Welt.

Ranked #1 Education App

Laden im

Google Play

Laden im

App Store

Knowunity ist die #1 unter den Bildungs-Apps in fünf europäischen Ländern

4.9+

Durchschnittliche App-Bewertung

20 M

Schüler:innen lieben Knowunity

#1

In Bildungs-App-Charts in 17 Ländern

950 K+

Schüler:innen haben Lernzettel hochgeladen

Immer noch nicht überzeugt? Schau dir an, was andere Schüler:innen sagen...

iOS User

Ich liebe diese App so sehr, ich benutze sie auch täglich. Ich empfehle Knowunity jedem!! Ich bin damit von einer 4 auf eine 1 gekommen :D

Philipp, iOS User

Die App ist sehr einfach und gut gestaltet. Bis jetzt habe ich immer alles gefunden, was ich gesucht habe :D

Lena, iOS Userin

Ich liebe diese App ❤️, ich benutze sie eigentlich immer, wenn ich lerne.

 

Physik

15.434

25. Apr. 2023

48 Seiten

Alles über Elektrische Felder: Formeln und Erklärungen für Schüler

C

Celina Fuchs

@celinafuchs_fsce

Die Grundlagen der elektrischen Felder und Potentiale sind zentrale Konzepte der Physik.

Das elektrische Feld ist ein Bereich im Raum, in dem elektrische Kräfte wirken. Die elektrische Feldstärke wird durch die FormelE = F/Q beschrieben, wobei F die Kraft... Mehr anzeigen

4. ELEKTROMAGNETISCHE FOLGEN.
4.A. Elektrische Feldstärke und el. potential
Gravitationsfeld
Elektrisches Feld (e-Feld)
→ Massen
Exishert um

Melde dich an, um den Inhalt freizuschaltenEs ist kostenlos!

Zugriff auf alle Dokumente

Verbessere deine Noten

Werde Teil der Community

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzrichtlinie

Grundlagen des Elektrischen Feldes und Potentials

Das elektrische Feld ist ein fundamentales Konzept der Physik, das die Wechselwirkung zwischen elektrisch geladenen Teilchen beschreibt. Ähnlich wie das Gravitationsfeld um Massen existiert, bildet sich um elektrisch geladene Körper ein elektrisches Feld. Die elektrische Feldstärke wird durch die Formel E = F/Q beschrieben, wobei F die Kraft und Q die Ladung darstellt.

Definition: Das homogene elektrische Feld zeichnet sich durch parallel verlaufende Feldlinien mit konstantem Abstand aus. Ein perfektes Beispiel dafür ist das Feld zwischen den Platten eines Plattenkondensators.

Die Feldlinien elektrisches Feld verlaufen bei positiven Ladungen nach außen und bei negativen Ladungen nach innen. Im Fall eines Plattenkondensators verlaufen sie parallel von der positiv geladenen zur negativ geladenen Platte. Die Stärke des elektrischen Feldes hängt von der angelegten Spannung und dem Plattenabstand ab.

Das elektrische Potential ist ein Maß für die potentielle Energie pro Ladungseinheit an einem bestimmten Punkt im elektrischen Feld. Die Potential Physik Einheit ist Volt (V), definiert als Joule pro Coulomb (J/C).

4. ELEKTROMAGNETISCHE FOLGEN.
4.A. Elektrische Feldstärke und el. potential
Gravitationsfeld
Elektrisches Feld (e-Feld)
→ Massen
Exishert um

Melde dich an, um den Inhalt freizuschaltenEs ist kostenlos!

Zugriff auf alle Dokumente

Verbessere deine Noten

Werde Teil der Community

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzrichtlinie

Elektrische Influenz und Polarisation

Die elektrische Influenz beschreibt die Ladungsverschiebung in elektrischen Leitern durch äußere elektrische Felder. Dieser Prozess ist fundamental für das Verständnis elektrischer Wechselwirkungen.

Highlight: Bei der Influenz verschieben sich die Ladungen im Leiter so lange, bis das elektrische Feld im Inneren des Leiters verschwindet.

Bei Nichtleitern (Isolatoren) tritt stattdessen Polarisation auf. Dabei werden die Ladungen innerhalb der Moleküle verschoben, ohne dass ein Ladungstransport stattfindet. Halbleiter wie Silizium und Germanium nehmen eine Zwischenstellung zwischen Leitern und Isolatoren ein.

Die Polarisation spielt eine wichtige Rolle bei der Funktionsweise von Kondensatoren mit Dielektrikum und hat praktische Anwendungen in der Elektronik.

4. ELEKTROMAGNETISCHE FOLGEN.
4.A. Elektrische Feldstärke und el. potential
Gravitationsfeld
Elektrisches Feld (e-Feld)
→ Massen
Exishert um

Melde dich an, um den Inhalt freizuschaltenEs ist kostenlos!

Zugriff auf alle Dokumente

Verbessere deine Noten

Werde Teil der Community

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzrichtlinie

Der Plattenkondensator und seine Eigenschaften

Der Plattenkondensator ist ein wichtiges Bauelement in der Elektrotechnik. Er besteht aus zwei parallel angeordneten Metallplatten, zwischen denen sich ein homogenes elektrisches Feld ausbildet.

Formel: Die Kapazität eines Plattenkondensators berechnet sich nach C = ε₀ · εᵣ · A/d, wobei:

  • ε₀: elektrische Feldkonstante
  • εᵣ: relative Dielektrizitätskonstante
  • A: Plattenfläche
  • d: Plattenabstand

Die elektrische Feldstärke Plattenkondensator Dielektrikum wird durch das eingebrachte Dielektrikum beeinflusst. Die relative Dielektrizitätskonstante εᵣ gibt an, um welchen Faktor sich die Kapazität durch das Dielektrikum erhöht.

4. ELEKTROMAGNETISCHE FOLGEN.
4.A. Elektrische Feldstärke und el. potential
Gravitationsfeld
Elektrisches Feld (e-Feld)
→ Massen
Exishert um

Melde dich an, um den Inhalt freizuschaltenEs ist kostenlos!

Zugriff auf alle Dokumente

Verbessere deine Noten

Werde Teil der Community

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzrichtlinie

Energiespeicherung im Kondensator

Ein Kondensator speichert nicht nur elektrische Ladung, sondern auch elektrische Energie. Die gespeicherte Energie lässt sich durch verschiedene äquivalente Formeln ausdrücken.

Beispiel: Die im Kondensator gespeicherte Energie berechnet sich nach:

  • E = ½ · C · U²
  • E = ½ · Q · U
  • E = ½ · Q²/C

Die Energiespeicherung im Kondensator findet vielfältige praktische Anwendungen, von der Glättung von Gleichspannungen bis hin zur kurzzeitigen Energiebereitstellung in elektronischen Geräten.

Die Kapazität eines Kondensators bestimmt, wie viel Ladung bei einer bestimmten Spannung gespeichert werden kann. Je größer die Kapazität, desto mehr Energie kann der Kondensator bei gleicher Spannung speichern.

4. ELEKTROMAGNETISCHE FOLGEN.
4.A. Elektrische Feldstärke und el. potential
Gravitationsfeld
Elektrisches Feld (e-Feld)
→ Massen
Exishert um

Melde dich an, um den Inhalt freizuschaltenEs ist kostenlos!

Zugriff auf alle Dokumente

Verbessere deine Noten

Werde Teil der Community

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzrichtlinie

Die Braunsche Röhre und ihre Funktionsweise

Die Braunsche Röhre ist ein fundamentales Instrument in der Elektronik und demonstriert perfekt das Zusammenspiel von elektrischen und magnetischen Feldern. Im Kern besteht sie aus einer Elektronenkanone, die durch den glühelektrischen Effekt Elektronen freisetzt. Diese werden durch einen Wehneltzylinder gebündelt und durch eine positiv geladene Anode beschleunigt.

Definition: Der Wehneltzylinder ist eine negativ geladene Elektrode, die den Elektronenstrahl fokussiert und seine Intensität steuert.

In der Röhre durchlaufen die Elektronen ein homogenes elektrisches Feld im Plattenkondensator. Die Bewegung der Elektronen folgt dabei einer Parabelform, die sich durch die Umwandlung von elektrischer Energie in Bewegungsenergie ergibt. Die mathematische Beschreibung dieser Bewegung erfolgt durch die Formel Eel = e·U = ½m·v².

Die Ablenkung der Elektronen im elektrischen Feld des Kondensators wird durch mehrere Faktoren bestimmt. Die elektrische Feldkraft bewirkt eine Beschleunigung in y-Richtung, während die Geschwindigkeit in x-Richtung konstant bleibt. Dies führt zu der charakteristischen Parabelbahn.

Formel: Die Geschwindigkeit der Elektronen lässt sich durch v = √(2e·UB/me) berechnen, wobei UB die Beschleunigungsspannung ist.

4. ELEKTROMAGNETISCHE FOLGEN.
4.A. Elektrische Feldstärke und el. potential
Gravitationsfeld
Elektrisches Feld (e-Feld)
→ Massen
Exishert um

Melde dich an, um den Inhalt freizuschaltenEs ist kostenlos!

Zugriff auf alle Dokumente

Verbessere deine Noten

Werde Teil der Community

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzrichtlinie

Elektrische Felder und Potentiale im Plattenkondensator

Das elektrische Feld im Plattenkondensator spielt eine zentrale Rolle bei der Ablenkung der Elektronen. Die elektrische Feldstärke zwischen den Platten ist homogen und lässt sich durch die Spannung und den Plattenabstand bestimmen.

Die Bewegung der Elektronen im Kondensator wird durch die Kombination von Beschleunigungsspannung UB und Ablenkspannung bestimmt. Die Ablenkung y(x) folgt dabei der Gleichung y = ½(E·s²/UB)·x, wobei E die elektrische Feldstärke und s die Strecke im Kondensator ist.

Beispiel: Bei einem Plattenkondensator mit 1000V Beschleunigungsspannung und einem elektrischen Feld von 2000 V/m ergibt sich eine parabelförmige Ablenkung der Elektronen.

Das elektrische Potential spielt bei der Beschleunigung der Elektronen eine wichtige Rolle. Die potentielle Energie der Elektronen wird in kinetische Energie umgewandelt, was zu der charakteristischen Bewegung führt.

4. ELEKTROMAGNETISCHE FOLGEN.
4.A. Elektrische Feldstärke und el. potential
Gravitationsfeld
Elektrisches Feld (e-Feld)
→ Massen
Exishert um

Melde dich an, um den Inhalt freizuschaltenEs ist kostenlos!

Zugriff auf alle Dokumente

Verbessere deine Noten

Werde Teil der Community

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzrichtlinie

Lade- und Entladevorgänge am Kondensator

Der Ladevorgang eines Kondensators zeigt ein charakteristisches exponentielles Verhalten. Die Spannung am Kondensator steigt dabei nach der Formel UC(t) = U0(1-e^(-t/RC)), während der Ladestrom exponentiell abnimmt.

Highlight: Die Zeitkonstante τ = R·C bestimmt die Geschwindigkeit des Lade- und Entladevorgangs. Nach einer Zeitkonstante ist der Kondensator auf etwa 63% seiner maximalen Ladung aufgeladen.

Die maximale Ladung Qmax = C·U0 wird theoretisch erst nach unendlich langer Zeit erreicht. In der Praxis gilt ein Kondensator nach etwa 5τ als vollständig geladen. Der Entladevorgang folgt einem ähnlichen exponentiellen Verlauf, jedoch mit umgekehrtem Vorzeichen.

Die elektrische Feldstärke im Plattenkondensator ändert sich während des Ladevorgangs proportional zur Spannung. Dies hat direkten Einfluss auf die gespeicherte Energie im elektrischen Feld.

4. ELEKTROMAGNETISCHE FOLGEN.
4.A. Elektrische Feldstärke und el. potential
Gravitationsfeld
Elektrisches Feld (e-Feld)
→ Massen
Exishert um

Melde dich an, um den Inhalt freizuschaltenEs ist kostenlos!

Zugriff auf alle Dokumente

Verbessere deine Noten

Werde Teil der Community

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzrichtlinie

Praktische Anwendungen der Kondensatortechnik

Die Eigenschaften von Kondensatoren und elektrischen Feldern finden vielfältige Anwendungen in der modernen Elektronik. Der Plattenkondensator dient dabei als grundlegendes Modell zum Verständnis elektrischer Speichervorgänge.

Anwendung: In der Oszilloskoptechnik nutzt man die kontrollierte Ablenkung von Elektronen in elektrischen Feldern zur Darstellung elektrischer Signale.

Die Kenntnis der Lade- und Entladevorgänge ist essentiell für die Dimensionierung elektronischer Schaltungen. Die Zeitkonstante RC bestimmt dabei maßgeblich das dynamische Verhalten der Schaltung.

Die elektromagnetischen Felder in technischen Anwendungen müssen sorgfältig kontrolliert werden, um sowohl die Funktionalität der Geräte als auch die elektromagnetische Verträglichkeit zu gewährleisten.

4. ELEKTROMAGNETISCHE FOLGEN.
4.A. Elektrische Feldstärke und el. potential
Gravitationsfeld
Elektrisches Feld (e-Feld)
→ Massen
Exishert um

Melde dich an, um den Inhalt freizuschaltenEs ist kostenlos!

Zugriff auf alle Dokumente

Verbessere deine Noten

Werde Teil der Community

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzrichtlinie

Der Entladevorgang eines Kondensators

Der Entladevorgang eines Kondensators ist ein fundamentaler Prozess in der Elektrischen und magnetischen Felder Physik. Wenn ein geladener Kondensator über einen Widerstand entladen wird, fließt der Strom entgegen der ursprünglichen Laderichtung. Dies geschieht, weil die gespeicherte elektrische Energie im Elektrischen Feld Kondensator in andere Energieformen umgewandelt wird.

Definition: Der Entladevorgang beschreibt die Abgabe der gespeicherten elektrischen Energie eines Kondensators über einen elektrischen Widerstand.

Während des Entladevorgangs nimmt die Spannung über dem Kondensator kontinuierlich ab. Die elektrische Feldstärke zwischen den Platten des Plattenkondensators verringert sich entsprechend, was zu einer Abnahme der Feldlinien elektrisches Feld führt. Der Entladestrom ist zu Beginn maximal und nimmt exponentiell ab, bis der Kondensator vollständig entladen ist.

Beispiel: Bei einem Plattenkondensator mit einer Anfangsspannung von 10V und einem Entladewiderstand von 100Ω beträgt der anfängliche Entladestrom 0,1A und nimmt dann exponentiell ab.

Die praktische Bedeutung des Entladevorgangs zeigt sich in vielen technischen Anwendungen. In der Elektronik wird dieses Verhalten beispielsweise für Zeitschaltungen oder zur Glättung von Spannungen genutzt. Das Verständnis der Plattenkondensator Spannung Formel ist dabei essentiell für die Berechnung der Entladezeit.

4. ELEKTROMAGNETISCHE FOLGEN.
4.A. Elektrische Feldstärke und el. potential
Gravitationsfeld
Elektrisches Feld (e-Feld)
→ Massen
Exishert um

Melde dich an, um den Inhalt freizuschaltenEs ist kostenlos!

Zugriff auf alle Dokumente

Verbessere deine Noten

Werde Teil der Community

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzrichtlinie

Elektrisches Potential und Feldstärke im Kondensator

Das elektrische Potential einfach erklärt ist eine zentrale Größe beim Verständnis von Kondensatoren. Im homogenen elektrischen Feld eines Plattenkondensators verteilt sich das Potential linear zwischen den Platten. Die Elektrische Feldstärke Formel beschreibt dabei den Zusammenhang zwischen Spannung und Plattenabstand.

Fachbegriff: Das elektrische Potential ist eine skalare Größe, die die potentielle Energie pro Ladungseinheit in einem elektrischen Feld angibt.

Die Elektrische Feldstärke Plattenkondensator Dielektrikum wird durch das eingebrachte Dielektrikum beeinflusst. Dies führt zu einer Verringerung der elektrischen Feldstärke im Vergleich zum Vakuum. Der Plattenkondensator Aufbau bestimmt dabei maßgeblich die Kapazität und das Verhalten während des Entladevorgangs.

Die Elektrische Feldstärke Einheit wird in Volt pro Meter (V/m) angegeben, während das Elektrisches Potential Einheit in Volt (V) gemessen wird. Diese Größen sind fundamental für das Verständnis der Elektromagnetische Felder Gesundheit und deren Auswirkungen auf biologische Systeme.

Nichts passendes dabei? Erkunde andere Fachbereiche.

Schüler:innen lieben uns — und du wirst es auch.

4.9/5

App Store

4.8/5

Google Play

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user