Das elektrische Feld (allgemein)

Kraftwirkung zwischen zwei geladenen Körpern

Wenn sich zwei leitende Platten auf unterschiedlichem elektrischen Potential nähern, verändert sich der Raum zwischen diesen Platten. Eine solche Veränderung des Raumes wird als Elektrisches Feld bezeichnet. Das elektrische Feld wird durch Feldlinien vom Plus- zum Minuspol dargestellt.

Elektrisches Feld

Die elektrische Feldstärke

Jeder Punkt des elektrischen Feldes hat eine bestimmte Feldstärke E.

Die Feldstärke ist umso größer, je höher die Spannung U und je geringer der Plattenabstand d ist.

Kraft auf elektrisch geladene Teilchen

Auf jede elektrische Ladung wird in einem elektrischen Feld eine Kraft ausgeübt.

Sie ist umso größer, je größer die elektrische Feldstärke E und umso größer die elektrische Ladungsmenge Q ist.

Die Klasse einer Isolierung

Die Durchschlagfestigkeit ED gibt uns einen Richtwert, der nicht überschritten werden darf. Unter der Durchschlagfestigkeit verstehen wir jene Feldstärke, die in einem Isolierstoff gerade noch keinen elektrischen Durchschlag erzeugt.

Der Ladungsspeicher

In einem elektrischen Feld kann Elektrische Energie Wel gespeichert werden.

Der Kondensator als Speicher

Zwei großflächige Platten mit der Fläche A im Abstand d und einer Zwischenisolierung (= Dielektrikum) mit der Dielektrizitätszahl ε werden als Kondensator bezeichnet.

Prinzip des Kondensators

Der Kondensator ist also ein Energiespeicher. Seine Größe wird durch die Kapazität C angegeben.

Michael Faraday Die Einheit der Kapazität ist das Farad nach Michael Faraday.

1F = 1As/V, was bei der sehr geringen Ladungsmenge der Elektronen nur sehr kleine Werte ergibt.

Faraday begegnete uns schon bei der chemischen Stromwirkung und bei der Spannungserzeugung durch Induktion, die er entdeckt hat.

Die Dielektrizitätszahl εr

Sie sagt aus, um das Wievielfache ein Kondensator seine Kapazität vergrößert, wenn zwischen den Platten ein anderer Isolator als Luft verwendet wird.

Isolierstoff εr
Bakelit 2,8
Keramik 80 bis 100
Epoxidharz 3 bis 5
Glas und Porzellan 5 bis 10
Papier, normal 2 bis 3
Paraffinpapier 4
Preßspan 3,9 bis 4,3
Luft, trocken 1
Wasser 80