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Elektrisches Feld

  
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Elektrisches Feld

Die Definition von elektrischen Feldern bezieht sich auf die elektrostatischen und elektrodynamischen Zustände eines Raumes. Ein elektrisches Feld wird von vorhandenen elektrischen Ladungen und von zeitlichen Änderungen des magnetisches Feldes ausgelöst. Da dass Elektrische Feld ein Vektorfeld ist, wird jedem Punkt eines Raumes ein weiterer Vektor zugeordnet, elektrische Feldstärke E genannt. Diese Abstrakten Kräfte lassen sich durch Vektorlinien veranschaulichen. Durch Änderungen des elektrischen Feldes entstehen Wirbelfelder. Wie der Name schon vermuten lässt, werden bei der Elektrostatik nur ruhende Ladungen beobachtet, aus dieser Perspektive existiert somit gar kein Magnetfeld. Ein Sonderfall ist das homogene elektrische Feld, bei dem Richtung und Betrag der elektrischen Feldstärke in jedem Punkt gleich sind, die Feldlinien also parallele Geraden sind. In der Elektrodynamik werden auch elektrische Felder berücksichtigt, die durch sich zeitlich ändernde Magnetfelder entstehen. Coulomb definierte mit seinen Gesetzen, dass jede Ladung auf eine andere, eine anziehende oder abstoßende Wirkung aus. Die Vorstellung einer Fernwirkung außer acht gelassen, übt jede Ladungsänderung eine Auswirkung auf das elektrische Feld aus. Weil die Kraft vom elektrischen Feld von der betreffenden Stelle abhängt, aber nicht direkt vom elektrischen Feld an anderen Punkten, handelt es sich um eine Nahwirkung. Veränderungen der Positionen von Ladungen, auf denen das elektrische Feld basiert, ändern das elektrische Feld mit definierter Geschwindigkeit. Lichtgeschwindigkeit wird in einem Vakuum erreicht. Wie zu Beginn erwähnt, erfolgt die Veranschaulichung der elektrischen Felder durch Feldlinien. Diese Feldlinien sind mit richtungsangebenden Pfeilen versehen. Gerne werden Feldlinien von Feldlinienbildern so gezeichnet, dass die Dichte der Feldlinien Rückschlüsse auf den Betrag der Feldstärke zulässt. Zu den relevantesten elektrischen Feldern gehören das elektrisches Feld einer Linienladung, das elektrische Feld einer Flächenladung, das homogene elektrisches Feld (Plattenkondensator) und das elektrische Feld eines Dipols. Wenn ein elektrisch leitender Gegenstand in ein zeitlich konstantes elektrisches Feld, so verschiebt sich die elektrische Feldstärke, so dass sie im Inneren des Leiters gleich 0 ist.


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