11.1 Veranschaulichung des Potentialverlaufs

Link-Ebene

Bewegt man in einem elektrischen Feld eine Probeladung in der Weise, dass sich seine potentielle Energie im Feld nicht ändert, beschreibt ihr Weg eine Äquipotentiallinie. Mit Hilfe dieser Definition lässt sich der Potentialverlauf eines Kondensators (Aufgabe) und einer Punktladung diskutieren. Die beiden Beispiele legen die Vermutung nahe, dass Äquipotentiallinien immer senkrecht zu den Feldlinien verlaufen und umso dichter liegen, je größer die elektrische Feldstärke ist. Damit können die Schülerinnen und Schüler auch bei komplizierteren Ladungsanordnungen aus dem Feldlinienbild auf den Verlauf der Äquipotentiallinien schließen. Im Vordergrund steht bei allen Potentialbetrachtungen die graphische Darstellung (Aufgabe) und weniger die rechnerische.
Die Analogie zu den Höhenlinien in topografischen Karten, die Äquipotentiallinien des Gravitationspotentials repräsentieren, liegt nahe und sollte zur Veranschaulichung herangezogen werden. Es ist jedoch ratsam, auf ausgeklügelte Spezialfälle wie Überhänge oder senkrechte Wände zu verzichten, da dort die Analogiebetrachtung versagt.

 

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Lehrplan Gymnasium: Link-Ebene