511.015 Physik M513.805 Physik M

November 18, 2019

13. Elektrizität

Übersicht

Elektrostatik

geladene Platte

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geladene Platte

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eingeschlossene Ladung

… Ladungsdichte [C/m2]

Zwei geladene Platten

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d

… Ladungsdichte [C/m2]-------------------------

⋅ V V/m

https://en.wikipedia.org/wiki/O

il_drop_experiment#mediaview

er/

File:Simplified_schem

e_of_M

illikan%

E2%80%99s_oil-drop_experim

ent.svg

Millikan-Versuch

Millikan-Versuch

Ladung existiert nur in Vielfachen der Elementarladung

e = 1,60217 ∙ 10-19 C

z.B.: Elektron: qe = -e ; Proton: qp = e

Schätzen des elektrischen Feldes

Potential

elektrisches Feld

http://lampx.tugraz.at/~hadley/physikm/apps/coulombE.de.php

Schätzen des elektrischen Feldes

Potential

elektrisches Feld

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d-2-3

-101234

elektrische Ladungen in Materie

Materialien:

Ladung im makroskopischen System: Nettoladung

• negative Ladung: Elektronenüberschuss• positive Ladung: Elektronenmangel

Geladene Atomrümpfe (Ionen)Elektronen

enthalten positive und negative Ladungen

Ladungsdichte: hängt stark vom Material ab!

http://en.wikipedia.org/wiki/Electrostatics

elektrische Leiter: Influenz

Influenz

Faradayscher Käfig

Dielektrikum

relative Dielektrizitätszahl

vacuumr

dielektr

EE

Nichtleiter (Isolator)

Elektrostatik

0

[V/m]r

E

[V]V E dx

[V/m]V

Ed

Kondensator

0

[V/m]r

Vd

0r AQ Vd

Q CV

Kapazität

Ladungsdichte [C/m2]

d