Elektrisches Potential einfach erklärt Elektrisches Potential Formel Plattenkondensator und elektrische Spannung mit kostenlosem Video ... dass das elektrische Feld – und somit die Bewegungsrichtung einer positiven Ladung – in die Richtung zeigt, in der das elektrische Potential am schnellsten abnimmt. Die gewonnene Bewegungsenergie, die betragsmäßig gleich der Abnahme der potentiellen Energie ist, muss genauso groß sein, wie die von der Stromquelle zugeführte elektrische Energie \(\Delta {E_{{\rm{el}}}}\). Das elektrische Potential eines Punktes P i (im Bezug auf P 0) im elektrischen Feld ist der Quotient aus der Energie W 0i, die man benötigt, um einen geladenen Probekörper vom Punkt P 0 nach P i zu bringen, und seiner Ladung: Die Einheit des elektrischen Potentials ist 1 V. Potentielle Energie im homogenen elektrischen Feld. Durch diese Kraft kann er im homogenen Feld beschleunigt werden.Angenommen, der Körper sei positiv geladen und befindet sich in der Mitte des Kondensators – er kann dann über eine Strecke beschleunigt werden, die der Hälfte des Abstandes d entspricht.Befindet er sich der Körper an der positiv geladenen Platte, kann er über die gesamte Strecke d beschleunigt werden.
Der Zusammenhang zwischen der elektrischen Feldstärke und der Spannung an einem Plattenkondensator lässt sich auch in folgender Form schreiben:\[E = \frac{U}{d}\]Zeige, dass diese beiden Einheiten für die elektrische Feldstärke \(E\) ineinander überführbar sind.\[\left[ E \right] = 1\frac{{\rm{N}}}{{{\rm{A}} \cdot {\rm{s}}}} = 1\frac{{{\rm{N}} \cdot {\rm{m}}}}{{{\rm{A}} \cdot {\rm{s}} \cdot {\rm{m}}}} = 1\frac{{\rm{J}}}{{{\rm{A}} \cdot {\rm{s}} \cdot {\rm{m}}}} = 1\frac{{{\rm{V}} \cdot {\rm{A}} \cdot {\rm{s}}}}{{{\rm{A}} \cdot {\rm{s}} \cdot {\rm{m}}}} = 1\frac{{\rm{V}}}{{\rm{m}}}\]Die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten A und B wird auch als Es gilt\[{U_{AB}} = \Delta {\varphi _{AB}} = {\varphi _A} - {\varphi _B}\quad \quad \left[ {{U_{AB}}} \right] = 1{\rm{V}}\]φÄhnlich wie man bei der potentiellen Energie im Gravitationsfeld einem bestimmten Bezugspunkt die potentielle Energie Null zuordnet, kann man im elektrischen Feld einem bestimmten Punkt das Potential Null zuordnen (z.B.
Nach den obigen Ausführungen ist die Potentialdifferenz zwischen der positiven und der negativen Platte (Abstand \(d\))\[\Delta {\varphi _{{\rm{AB}}}} = {U_{{\rm{AB}}}} = E \cdot d \quad (1)\]Bewegt sich die positive Probeladung \(q\) von der positiven zur negativen Platte, so wird dabei eine Bewegungsenergie gewonnen, die betragsgleich dem Verlust an potentieller Energie der Probeladung ist.
Zwischen der Mitte der Platten und einer Platte ist die Potentialdifferenz gerade halb so groß, sie beträgt also 250 V.Die Potenzialdifferenz bzw.
Dabei ist die von der Stromquelle gelieferte elektrische Energie (vgl.
Der Abstand zwischen den Platten beträgt d = 3,0cm.Beim elektrischen Feld eines Plattenkondensators handelt es sich um ein Dies ist logisch, da die Potentialdifferenz der Spannung zwischen den Platten entsprechen muss.Die elektrische Feldstärke zwischen den Platten des Kondensators beträgt Diese Website benutzt Cookies.
Für den Betrag der potentiellen Energie gilt \[\left| {\Delta {E_{pot}}} \right| = q \cdot E \cdot d\quad {\rm{mit}}\;\left( 1 \right)\;{\rm{folgt}}:\;\left| {\Delta {E_{pot}}} \right| = q \cdot {U_{AB}}\quad \left( 3 \right)\]Da gilt \[\begin{array}{l}\left| {\Delta {E_{pot}}} \right| = \left| {\Delta {E_{elektr}}} \right|\quad {\rm{aus}}\;{\rm{Vergleich}}\;{\rm{von}}\;\left( 2 \right)\;{\rm{und}}\;\left( 3 \right)\;{\rm{folgt:}}\\\quad \quad \quad {\rm{q}} \cdot {{\rm{U}}_{AB}} = U \cdot q\quad \Rightarrow \quad {{\rm{U}}_{AB}} = U\end{array}\]Das oben angestellte Gedankenexperiment zeigt also, dass die in der Mittelstufe eingeführte Spannung nicht anderes ist, als die Potentialdifferenz \(\Delta {\varphi _{{\rm{AB}}}} = {U_{{\rm{AB}}}}\). Er hat also das Der Energiebetrag, den der geladene Körper aufnehmen kann, hängt also vom So lässt sich für jeden Punkt des Feldes eine bestimmte Energie und damit ein bestimmer Wert für den Quotienten In einem Plattenkondensator mit d = 10cm und U = 500V besteht zwischen beiden Platten eine Spannung (Potentialdifferenz, s.u.) Mittelstufenunterricht)\[{E_{{\rm{el}}}} = U \cdot I \cdot t = U \cdot q \quad (2)\]Nach der Bewegung der Probeladung von der positiven zur negativen Platte hat der Kondensator den gleichen Zustand, also die gleiche Energie wie vorher. Alle diese Punkte liegen auf einer Legt man den Punkt B auf die positive Platte, so gilt\[{\varphi _{\rm{B}}} = E \cdot d\]Der Betrag der Potentialdifferenz zwischen den Platten und damit auch die Spannung \(U\) zwischen den Platten ist dann \(E \cdot d\).