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Potenzial
 
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Dreistein007



Anmeldungsdatum: 11.01.2016
Beiträge: 703

Beitrag Dreistein007 Verfasst am: 06. Jun 2020 20:57    Titel: Potenzial Antworten mit Zitat

In Wiki steht:

Zitat:
Das Potential oder auch Potenzial (lat. potentia, „Macht, Kraft, Leistung“) ist in der Physik die Fähigkeit eines konservativen Kraftfeldes, eine Arbeit zu verrichten.


Ich verstehe das nicht genau. Kann mir einer leicht und mit Bildern die Zusammenhänge erklären ?

Es gibt doch auch die Potenzialdifferenz. Ist das die Spannung und wie hängt dann diese Potenzialdifferenz mit dem Potenzial zusammen?

Danke
Nils Hoppenstedt



Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 679

Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 06. Jun 2020 22:50    Titel: Antworten mit Zitat

Stell dir das Potenzial einfach als ein Gebirge vor. Die Potenzialdifferenz ist dann die Höhendifferenz zwischen zwei Punkten in diesem Gebirge. Bei elektrischen Potenzialen nennt man diese Potenzialdifferenz Spannung.
Dreistein007



Anmeldungsdatum: 11.01.2016
Beiträge: 703

Beitrag Dreistein007 Verfasst am: 06. Jun 2020 22:55    Titel: Antworten mit Zitat

Hm okey danke.
Das mit dem Gebirge kannte ich.
Aber irgendwie ist mir das nicht eindeutig, bisschen schwammig zu verstehen.

Und da ist mir gerade eine Sache aufgefallen.
Es gibt 3 Wikipediaseiten bezüglich Potenzial, und alle erklären es anders.

https://de.wikipedia.org/wiki/Potential
https://de.wikipedia.org/wiki/Potential_(Physik)
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrisches_Potential

Das verwirrt mich gerade noch mehr.

Kannst du mir vielleicht dies anders erklären und vielleicht etwas ausführlicher die Unterschiede ?
Nils Hoppenstedt



Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 679

Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 07. Jun 2020 12:50    Titel: Antworten mit Zitat

Ok, ich weiß zwar nicht, was ich groß anders erklären könnte als die vielen Seiten im Internet, aber ich wills versuchen.

Also es geht allgemein um ein Teilchen, das sich in einem Kraftfeld befindet. Nun möchte man wissen, wie viel Energie nötig ist, um das Teilchen entlang einer Bahn zu verschieben. Dazu zerlegt man die Bahn in viele kleine Abschnitte, auf denen die Kraft nahezu konstant ist, berechnet die benötigte Energie auf diesen Abschnitten und addiert alle Teilenergien. Diese Rechnung kann also im Allgemeinen sehr kompliziert sein. Nun gibt es aber zum Glück sehr häufig Kraftfelder, die sich recht gutmütig verhalten, sogenannte "konservative Kraftfelder". Diese zeichnen sich dadurch aus, dass die Kraft als Ableitung einer skalaren Funktion geschrieben werden kann:




mit einer Konstanten k (das ist sowas wie eine verallgemeinerte Ableitung im Falle mehrere Raumdimensionen). Beispiele für solche Kraftfelder ist die Gravitationskraft, sowie das Kraftfeld, das von ruhenden elektrischen Ladungen ausgeht.

Die Funktion , die die obige Gleichung erfüllt, heißt "Potenzial". Der Vorteil ist nun, dass die Energie, die nötig ist, um das Teilchen entlang einer Bahn zu verschieben, nun sehr leicht zu berechnen ist. Sie ist nämlich einfach die Differenz des Potenzials zwischen Anfangs- und Endpunkt:



Diese Potenzialdifferenz nennt man im Falle des elektrischen Feldes "Spannung".

Viele Grüße,
Nils
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