Epot im homogenen und Radialfeld

Eine Ladung \(q\) wird im homogenen elektrischen Feld eines Plattenkondensators von A nach B verschoben. Dabei ändert sich ihre potentielle Energie \(E_{pot}\): $$\Delta E_{pot}=W=F\cdot\Delta r=q\cdot E \cdot (r_2-r_1)$$

Den Quotienten \(\frac{\Delta E_{pot}}{q}\) nennt man Potentialdifferenz \(\Delta \varphi_{AB}\) zwischen den Punkten A und B. Im homogenen Feld gilt: $$\Delta \varphi_{AB}=\frac{\Delta E_{pot}}{q}=\frac{q\cdot E\cdot \Delta r}{q}=E \cdot \Delta r$$ \(\Delta \varphi_{AB}\) ist also eine von \(q\) unabhängige Feldgröße.

Der Zusammenhang \(W=q\cdot U\) von (elektrischer) Arbeit \(W\) und elektrischer Spannung \(U\) liefert: $$\Delta \varphi_{AB}=\frac{\Delta E_{pot}}{q}=\frac{W}{q}=\frac{q\cdot U_{AB}}{q}=U_{AB}$$ Die elektrische Spannung \(U_{AB}\) zwischen den Punkten A und B ist gleich der Potentialdifferenz \(\Delta \varphi_{AB}\)

Setzt man das elektrische Potential (und damit \(E_{pot}\)) auf einer Plattenoberfläche 0 (Bezugspotential), so hat ein Punkt im Abstand \(r\) zu dieser Platte das elektrische Potential \(\varphi(r)=E \cdot r\).

Radialfeld

erstellt von C. Wolfseher mit GeoGebra