online-wissen > Physik > Elektrische und magnetische Felder > Definition der elektrischen Feldstärke E

Definition der elektrischen Feldstärke E

Elektrisch geladene Körper üben aufeinander Kräfte aus. Ladungen gleicher Polarität bewirken Abstoßung, Ladungen ungleicher Polarität Anziehung. Je größer die Ladungsmengen sind, desto größer sind die Kräfte.

Ladungskugel im Feld eines Plattenkondensators:

s ist der Abstand der Pendelkugel von der Nulllage, l die Fadenlänge

Die Horizontalkomponente F‘ der Gewichtskraft G hält der Feldkraft \( F = e \cdot q \) das Gleichgewicht. Bei kleinen Auslenkungen s ist h = l

$$ \text{Es ist } tan(\alpha) = \frac{s}{h} \text{und}  tan(\alpha) = \frac{F’}{G} \\ \frac{s}{h} = \frac{F’}{G} \text{ bzw.}  \frac{s}{l} = \frac{F}{m \cdot g} \\ F = \frac{ m \cdot g \cdot s}{l} $$

Folgerung: s ~ F und s ~q \( \Rightarrow \) F ~ q
\( \frac{F}{q} = const. \Rightarrow \frac{F}{q} = E \qquad \text{Einheit: } \frac{N}{C} = \frac{N}{As} \)

In einem homogenen elektrischen Feld wirkt auf eine Ladungskugel innerhalb dieses Feldes überall ein und dieselbe Kraft F. Der Quotient \( \frac{F}{q} \) ist demnach eine das elektrische Feld beschreibende Größe. Sie wird elektrische Feldstärke E genannt.