/ Elektrotechnik

Elektrisches Feld

Elektrische Feldstärke (Plattenkondensator, Punktladung), Coulombsches Gesetz, Flussdichte, Potential und Potentialdifferenz sowie die im elektrischen Feld gespeicherte Energie.

7 Rechner in dieser Kategorie, jeweils mit automatischer Variablen-Umstellung.

E01

Feldstärke (Plattenkondensator)

Elektrische Feldstärke im homogenen Feld eines Plattenkondensators: E = U / d. Spannung zwischen den Platten geteilt durch den Plattenabstand.

E02

Feldstärke (Punktladung)

Elektrische Feldstärke einer Punktladung im Abstand r: E = k · Q / r² mit k = 1/(4·π·ε₀) ≈ 8,99·10⁹ N·m²/C².

E03

Coulombsches Gesetz

Kraft zwischen zwei Punktladungen: F = k · Q₁ · Q₂ / r². Gleichnamige Ladungen stoßen sich ab, ungleichnamige ziehen sich an.

E04

Elektrische Flussdichte

Elektrische Flussdichte (Verschiebungsdichte) im Dielektrikum: D = ε₀ · εᵣ · E. Verknüpft Feldstärke und Material über die relative Permittivität.

E05

Elektrisches Potential

Potential einer Punktladung im Abstand r: φ = k · Q / r. Bezugspunkt ist das Potential im Unendlichen (φ = 0).

E06

Spannung aus Potentialdifferenz

Elektrische Spannung als Differenz zweier Potentiale: U = φ₁ − φ₂. Spannung ist also immer eine Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten.

E07

Energie im elektrischen Feld

Im elektrischen Feld gespeicherte Energie: W = ½ · ε₀ · εᵣ · E² · V. Energiedichte ½·ε₀·εᵣ·E² multipliziert mit dem Feldvolumen.