Über 1,6 Millionen Schüler*innen nutzen sofatutor!
  • 93%

    haben mit sofatutor ihre Noten in mindestens einem Fach verbessert

  • 94%

    verstehen den Schulstoff mit sofatutor besser

  • 92%

    können sich mit sofatutor besser auf Schularbeiten vorbereiten

Elektrisches Feld punktförmiger Ladungen

Video abspielen
Du willst ganz einfach ein neues Thema lernen
in nur 12 Minuten?
Du willst ganz einfach ein neues
Thema lernen in nur 12 Minuten?
  • Das Mädchen lernt 5 Minuten mit dem Computer 5 Minuten verstehen

    Unsere Videos erklären Ihrem Kind Themen anschaulich und verständlich.

    92%
    der Schüler*innen hilft sofatutor beim selbstständigen Lernen.
  • Das Mädchen übt 5 Minuten auf dem Tablet 5 Minuten üben

    Mit Übungen und Lernspielen festigt Ihr Kind das neue Wissen spielerisch.

    93%
    der Schüler*innen haben ihre Noten in mindestens einem Fach verbessert.
  • Das Mädchen stellt fragen und nutzt dafür ein Tablet 2 Minuten Fragen stellen

    Hat Ihr Kind Fragen, kann es diese im Chat oder in der Fragenbox stellen.

    94%
    der Schüler*innen hilft sofatutor beim Verstehen von Unterrichtsinhalten.
Bewertung

Ø 4.3 / 15 Bewertungen
Die Autor*innen
Avatar
Jakob Köbner
Elektrisches Feld punktförmiger Ladungen
lernst du in der 11. Klasse - 12. Klasse - 13. Klasse

Elektrisches Feld punktförmiger Ladungen Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Elektrisches Feld punktförmiger Ladungen kannst du es wiederholen und üben.
  • Tipps

    Das elektrische Feld ist der Raum um eine elektrische Ladung, in dem Kräfte auf Ladungen ausgeübt werden. Zur grafischen Veranschaulichung zeichnet man sogenannte Feldlinien ein.

    Feldlinien verlaufen von einer Ladung zur anderen.

    Die Feldlinien verlaufen von der positiven Ladung zur negativen Ladung.

    Lösung

    Das elektrische Feld ist der Raum um eine elektrische Ladung, in dem Kräfte auf Ladungen ausgeübt werden. Zur grafischen Veranschaulichung zeichnet man so genannte Feldlinien ein.

    Diese Feldlinien besitzen verschiedene Eigenschaften. Eine davon lautet: Feldlinien durchkreuzen sich niemals und laufen auch niemals zusammen.

    Dies ist oben im Bild jedoch falsch eingezeichnet worden.

    Bemerkung: Warum dieser Fehler jedoch absichtlich begangen wurde, kannst du dir im Video erneut anschauen.

  • Tipps

    $\epsilon$ ist eine materialabhängige Konstante.

    $r$ ist eine physikalische Größe, welche auch außerhalb der Elektrizitätslehre genutzt wird.

    Lösung

    Mit Hilfe der Gleichung $\Phi = \frac{1}{4\cdot \pi\cdot \epsilon} \cdot \frac{Q}{r}$ kann das elektrische Potential $\Phi$ einer Punktladung berechnet werden.

    Dabei sind drei physikalische Größen zu berücksichtigen. Einerseits ist die Ladung $Q$ zu ermitteln, welche sich im elektrischen Feld befindet. Weiterhin ist der Abstand zur Ladung $r$ zu berücksichtigen. Es gilt nämlich: je größer der Abstand, desto kleiner das elektrische Potential.

    Die letzte relevante Größe ist die elektrische Feldkonstante $\epsilon$, welche abhängig von dem Material ist, in welchem sich das elektrische Feld befindet.

  • Tipps

    Stell die vor, du hebst eine Milchtüte im Gravitationsfeld an. Wo laufen die Feldlinien des Gravitationsfeldes entlang? Wo laufen die Äquipotentiallinien lang?

    Feldlinien geben an, in welche Richtung das Potential größer bzw. kleiner wird.

    Äquipotentiallinien geben an, in welche Richtung sich das Feld nicht verändert beziehungsweise in welche Richtung das Potential immer gleich groß ist.

    Lösung

    Um diese Aufgabe lösen zu können, solltest du dich fragen, was der Unterschied zwischen einer Feldlinie und einer Äquipotentiallinie ist.

    Feldlinien geben an, in welche Richtung das Potential größer bzw. kleiner wird. Äquipotentiallinien geben an, in welche Richtung sich das Feld nicht verändert.

    Ein passendes Beispiel ist die Erdanziehung. Hebst du eine Milchtüte hoch (Feldlinien zeigen nach unten), erhöhst du dabei das Potential der Milchtüte. Es gibt nur eine Möglichkeit, die Milchtüte zu bewegen, ohne ihr Potential zu verändern: nämlich parallel zur Erdoberfläche (senkrecht auf den Feldlinien).

    Daher müssen die Feldlinien senkrecht auf den Äquipotentiallinien stehen.

  • Tipps

    Was ist der Unterschied zwischen Feldlinien und Äquipotentiallinien?

    Ist die Richtung von Bedeutung?

    Lösung

    Um diese Aufgabe lösen zu können, solltest du dich fragen, was der Unterschied zwischen einer Feldlinie und einer Äquipotentiallinie ist.

    Feldlinien geben an, in welche Richtung das Potential größer bzw. kleiner wird und haben somit eine feste Richtung.

    Äquipotentiallinien geben an, in welche Richtung sich das Feld nicht verändert und haben somit keine feste Richtung.

    Die Feldlinien einer gleichgroßen positiven und negativen Ladung unterscheiden sich somit in der Richtung. Es gilt: Feldlinien sind bei gleichgroßen positiven und negativen Ladungen nicht gleich.

    Die Äquipotentiallinien haben jedoch keine Richtung und verlaufen bei gleichgroßen Ladungen (egal ob positiv oder negativ) gleich.

  • Tipps

    Stelle dir eine Ladung mit einem elektrischen Feld vor. Lassen sich alle Antworten oben eindeutig zuordnen?

    Wo ist beispielsweise die rechte Seite einer Ladung?

    Lösung

    Das elektrische Feld ist der Raum um eine elektrische Ladung, in dem Kräfte auf Ladungen ausgeübt werden. Zur grafischen Veranschaulichung zeichnet man sogenannte Feldlinien ein, welche wichtige Eigenschaften eines elektrostatischen Feldes wiedergeben.

    Diese Feldlinien haben immer eine Richtung, welche durch kleine Pfeile auf den Linien angegeben wird. Feldlinien verlaufen immer von der positiven Ladung zur negativen Ladung.

    Somit gilt: Feldlinien im elektrischen Feld verlaufen immer von plus nach minus.

  • Tipps

    Schreibe dir die gegebenen und gesuchten Größen auf.

    $\Phi = \frac{1}{4\cdot \pi\cdot \epsilon} \cdot \frac{Q}{r}$

    Hast du das Ergebnis richtig gerundet?

    Lösung

    Um diese Aufgabe lösen zu können, schreiben wir zuerst die gegebenen und gesuchten Größen auf, halten die Formel zur Berechnung fest, setzen die Zahlenwerte ein und formulieren einen Antwortsatz.

    Gegeben: $\epsilon =8,85\cdot 10^{-12}~\frac{A\cdot s}{V\cdot m}$, $~~~~$ $Q=1,602\cdot 10^{-19}~C$, $~~~~$ $r=20~nm$.

    Gesucht: $\Phi$ in $mV$

    Formel: $\Phi = \frac{1}{4\cdot \pi\cdot \epsilon} \cdot \frac{Q}{r}$

    Berechnung: $\Phi = \frac{1}{4\cdot \pi\cdot 8,85\cdot 10^{-12}~\frac{A\cdot s}{V\cdot m}} \cdot \frac{1,602\cdot 10^{-19}~C}{20 \cdot 10^{-9}~m}=0,072024 ~\frac{C \cdot V \cdot m}{A \cdot s \cdot m}=0,072024 ~\frac{A\cdot s \cdot V}{A \cdot s}=0,072024 ~V=72,02~mV$

    Antwortsatz: Das elektrische Potential $\Phi$ beträgt $72,02~mV$.

30 Tage kostenlos testen
Mit Spaß Noten verbessern
und vollen Zugriff erhalten auf

9.369

sofaheld-Level

6.600

vorgefertigte
Vokabeln

8.224

Lernvideos

38.691

Übungen

33.496

Arbeitsblätter

24h

Hilfe von Lehrkräften

laufender Yeti

Inhalte für alle Fächer und Klassenstufen.
Von Expert*innen erstellt und angepasst an die Lehrpläne der Bundesländer.

30 Tage kostenlos testen

Testphase jederzeit online beenden