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Joel92
Gast
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 Joel92 Verfasst am: 29. Jul 2014 15:39 Titel: Potentialdifferenz / Potential |
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Meine Frage:
Hi Leute,
sitze gerade am Physik lernen. Thema: Potentialdifferenz / Potential / Spannung in bezug auf Gauß bzw. Elektrisches Feld.
Ich weiß, dass das Potential in Richtung des Elektrischenfeldes abnimmt.
Meine Frage zur Potentialdifferenz ist:
1. Wenn man in Richtung des elektrischen Feldes geht, dann nimmt die Spannung mit 1/r ab und somit auch das Potential. Nimmt dann auch gleichzeitig die Potentialdifferenz zu, also wird größer?. Eigentlich schon oder?
2. Dadurch, dass ja das Potential abnimmt in Richtung des elektrischen Feldes, wird dieses ja negativ und dadurch wird die Potentialdifferenz auch negativ (dV= - integral E*dl). Wie kann man das Minus in diesem Bezug verstehen? Nimmt dadurch es ab? dreht es was um? ich kann es einfach nicht deuten.
Ich wäre für eure Hilfe dankbar, um das mal richtig zu verstehen
Meine Ideen:
zu 1. und 2.:
Die Spannung nimm ja in Richtung des Feldes mit 1/r ab, da die Kraft, die auf eine Probeladung wird geringer wird und damit auch das elektrische Feld. Und wenn man dann die Spannung am "Anfang" (also näher am elektrischen Feld und dann weiter, also am "Ende" dann müsste die Potentialdifferenz ja zunehmen, aber negativ (deswegen das Minus im Integral), weil die Spannung ja weniger wird in Richtung des elektrischen Feldes? Stimmt das so?
Das Heißt wenn wir ein Homogenes Feld in x-Richtung haben, was eine E= 10N/C besitzt in x=5, dann wird die Potentialdifferenz bei x=10 - sein ( da in Richtung des Feldes) und bei x=0 + da sie gegen das Feld geht und die Potentialdifferenz ja abnimmt ^^ ? |
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MechatronikStudent
Anmeldungsdatum: 29.07.2014
Beiträge: 9
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| MechatronikStudent Verfasst am: 29. Jul 2014 19:00 Titel: |
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 - \varphi (2))
die Spannung ist die Differenz zweier Potentiale. Würde also ein Potential mit "minus zunehmen" hättest du auch Spannung welche mit "minus zunimmt".
In anderen Worten, wenn ich deinen Text richtig verstanden habe: du bist auf dem Holzweg.
Wird die Spannung kleiner, so wird auch die Potentialdifferenz geringer.
/edit
2. Inhomogenes elektrisches Feld.
Das Minus vornedran erlaubt dir das Vertauschen der oberen und unteren Grenze des Integrals! (siehe Mathematik)
Beziehungsweise anders ausgedrückt: die Integralsgrenzen werden vertauscht und deshalb taucht das negative Vorzeichen da auf. Du integrierst dann statt von r nach unendlich , von unendlich nach r. (Das hat wiederrum den Grund, dass bei r=unendlich das Potential als 0 definiert ist)
Zuletzt bearbeitet von MechatronikStudent am 30. Jul 2014 07:37, insgesamt einmal bearbeitet |
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Namenloser324
Gast
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| Namenloser324 Verfasst am: 29. Jul 2014 19:33 Titel: Re: Potentialdifferenz / Potential |
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| Joel92 hat Folgendes geschrieben: | Meine Frage:
1. Wenn man in Richtung des elektrischen Feldes geht, dann nimmt die Spannung mit 1/r ab und somit auch das Potential. Nimmt dann auch gleichzeitig die Potentialdifferenz zu, also wird größer?. Eigentlich schon oder?
2. Dadurch, dass ja das Potential abnimmt in Richtung des elektrischen Feldes, wird dieses ja negativ und dadurch wird die Potentialdifferenz auch negativ (dV= - integral E*dl). Wie kann man das Minus in diesem Bezug verstehen? Nimmt dadurch es ab? dreht es was um? ich kann es einfach nicht deuten.
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1)
Um es "richtig" zu verstehen, würde ich die Definition der Spannung verwenden:
U = Integral Eds von P1 zu P2
Geht der Weg von P1 zu P2 in Richtung des E-Feldes, so ist das Skalarprodukt Eds immer positiv d.h. mit größerem Weg ist auch die Spannung größer (oder identisch, jedoch niemals kleiner)
2) Das Minus finde ich anschaulicher, wenn man es als Vertauschung der Integralgrenzen verwenden (es ist ja Integral von a nach b identisch - Integral b nach a), dann folgt die Formel die ich schon in 1) verwendet habe.
Das Minus kommt daher, dass definiert ist E = -dphi/dx bzw. mit Nabla im definiert im allgemeinen Fall. D.h. das E-Feld zeigt in die Richtung des Abfalles des Potentials. (Anschaulich: Sei phi(x) = x², dann ist ja dphi/dx = 2x -> E = -2x, zeigt also in die umgekehrte Richtung der Steigung von phi) |
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Joel92
Gast
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| Joel92 Verfasst am: 29. Jul 2014 20:09 Titel: |
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ahhh ^^ jetzt habe ich es Verstanden  danke euch beiden ! Einfach nur subba  |
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