4 Das Elektrische Feld

Definition

Ein elektrisches Feld ist der Zustand eines Raumes um einen geladenen Körper, in dem auf andere elektrisch geladene Körper Kräfte ausgeübt werden.

4.1 Feldlinien

Die Kräfte, die in einem elektrischen Feld auf geladene Gegenstände wirken, sind unsichtbar. Dennoch ist es wichtig, elektrische Felder anschaulich zu beschreiben, um sie zu verstehen.
Das macht man mit Feldlinenbildern. Um diese zu zeichnen, muss man einige wichtige Regeln kennen:

Eigenschaften von elektrischen Feldlinien

Ein Kraftfeld wird durch Feldlinien symbolisiert, die in die Richtung verlaufen, in der eine Kraft wirkt.
Bei elektrischen Feldlinien ist die Richtung der Kraft die Richtung, in die eine positiv geladene Probeladung gezogen werden würde. Die Richtung einer elektrischen Feldlinie (des Feldvektors) ist von der positiven zur negativen Ladung.
Je größer die Anzahl der Feldlinien in einem bestimmten Gebiet des Feldes ist (also je größer die Dichte der Feldlinien), desto stärker ist die dort wirkende Kraft auf einen geladenen Körper.
Bei einem leitenden Material stehen die Feldlinien des elektrischen Feldes immer senkrecht auf der Oberfläche.
Feldlinien können sich nicht schneiden
Feldlinien suchen sich den Weg des geringsten Widerstandes (möglichst kurze Wege)

Noch eine Definition

Ein elektrisches Feld ist ein wirbelfreies Quellenfeld, d.h. die Feldlinien gehen von „Quellen“ aus (con den elektrischen Ladungen) und sie sind nicht geschlossen, sie haben einen Anfang (bei den positiven Ladungen) und ein Ende (bei den negativen Ladungen)

4.2 Die elektrische Feldstärke

Die Elektrische Feldstärke beschreibt die Kraft, die von einem elektrischen Feld auf eine Probeladung wirkt, also Kraft pro Ladung.

Dabei steht E für die elektrische Feldstärke, F für die Kraft und Q für die Ladung.
Bei der Definition wird das Wort "Probeladung" verwendet. Damit ist gemeint, dass diese Ladung so klein ist, dass sie selbst das umgebende elektrische Feld nicht wesentlich verändert.

Hinweis: Da Energie auch oft mit E bezeichnet wird, muss aus dem Zusammenhang einer Aufgabe geschlossen werden, welche Größe gemeint ist. Oft wird die Feldstärke mit einem Vektorpfeil gekennzeichnet:

Dann ist die Bezeichnung der elektrischen Feldstärke einfach von der Energie zu unterscheiden, weil Energie keine Richtung hat und daher kein Vektor sein kann.