Das elektrische feld e = hv = hc / λ Elektrisches Feld

Feldlinienbilder[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Eine anschauliche Vorstellung von elektrischen Feldern erhält man durch Feldlinienbilder. Diese bestehen aus orientierten (mit Pfeilen versehenen) Feldlinien. Dabei gilt:

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  Die Feldlinien eines von Ladungen erzeugten elektrischen Feldes beginnen an positiven Ladungen (oder im Unendlichen) und enden an negativen Ladungen (oder im Unendlichen). Ein solches Feld wird als Quellenfeld bezeichnet.
  
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  Änderungen des durch eine Fläche tretenden magnetischen Flusses erzeugen ein elektrisches Wirbelfeld. Bei diesem verlaufen alle elektrischen Feldlinien in sich geschlossen.
  

Die Richtung der Tangente in einem Punkt einer Feldlinie gibt die Richtung des Feldstärkevektors {\displaystyle {\vec {E}}} in diesem Punkt, und damit die Richtung der Kraft auf eine positive Probeladung an. Die Dichte (der Querabstand) der Feldlinien ist proportional dem Betrag der Feldstärke an dieser Stelle.

Beispiele für elektrische Felder[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Elektrisches Feld einer Punktladung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Feldlinien des elektrischen Felds einer negativen bzw. positiven Ladung
Besonders einfach zu ermitteln ist das elektrische Feld einer Punktladung. Gemäß dem coulombschen Gesetz ergibt sich für die Feldstärke in einem gegebenen Punkt:
{\displaystyle {\vec {E}}({\vec {r}})={\dfrac {Q}{4\pi \varepsilon _{0}\,\varepsilon _{\mathrm {r} }}}\cdot {\dfrac {{\vec {e}}_{r}}{r^{2}}}={\dfrac {Q}{4\pi \varepsilon _{0}\,\varepsilon _{\mathrm {r} }}}\cdot {\dfrac {\vec {r}}{r^{3}}}}
Dabei steht {\displaystyle Q} für die felderzeugende Ladung im Ursprung des Koordinatensystems, {\displaystyle {\vec {r}}} für den Ortsvektor des gegebenen Punktes, {\displaystyle {\vec {e_{r}}}={\tfrac {\vec {r}}{r}}} für den zugehörigen Einheitsvektor, {\displaystyle \varepsilon _{0}} für die elektrische Feldkonstante und {\displaystyle \varepsilon _{\mathrm {r} }} für die relative Permittivität.